两个物体互相摩擦时,因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同,所以其中必定有一个物体失去一些电子,另一个物体得到多余的电子。
如用玻璃棒跟丝绸摩擦,玻璃棒的一些电子转移到丝绸上,玻璃棒因失去电子而带正电,丝绸因得到电子而带着等量的负电。用橡胶棒跟毛皮摩擦,毛皮的一些电子转移到橡胶棒上,毛皮带正电,橡胶棒带着等量的负电。
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摩擦起电的应用:
中美科学家联合开发出一种能从汽车车轮与地面的摩擦中收获能量的纳米发电机,有望将此前白白浪费掉的能源回收。据称,该装置能将车辆的燃油效率提高至少10%。
纳米发电机就依靠这种摩擦电效应,从路面和车辆车轮之间电位差的变化来获得电能。这种纳米发电机依靠集成到车轮上的分段电极来发电。
当这部分轮胎表面与路面接触时,两个表面的摩擦会因摩擦电效应产生电荷。它们将电极附着到玩具车的车轮上,当玩具车在地上行进的时候,就能点亮LED灯。实验显示,摩擦引起的电子运动产生的电能足以驱动LED灯,这些能量完全可以被收集和再利用。
参考资料来源:百度百科-摩擦起电
摩擦起电的原因:任何物体都是由原子构成的,而原子由带正电的原子核和带负电的电子所组成,电子绕着原子核运动。原子核里正电荷数量很难改变,核外电子能摆脱原子核束缚,转移到另一物体,从而使核外电子带的负电荷数目改变。
当物体失去电子时,电子带的负电荷总数比原子核的正电荷少,就显示出带正电;相反,本来是中性物体,当得到电子时,就显示出带负电。两个物体互相摩擦时,因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同,所以其中必定有一个物体失去一些电子,另一个物体得到多余的电子。
如用玻璃棒跟丝绸摩擦,玻璃棒的一些电子转移到丝绸上,玻璃棒因失去电子而带正电,丝绸因得到电子而带着等量的负电。用橡胶棒跟毛皮摩擦,毛皮的一些电子转移到橡胶棒上,毛皮带正电,橡胶棒带着等量的负电。
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一、危害
在纺纱机上,摩擦使纤维带电后互相排斥散开,给加拈成纱造成困难;在印刷机上,受滚筒挤压而摩擦带电的纸常常吸在铝板或滚筒上,影响连续印刷;在煤矿里,摩擦起电放出的电火花会引起瓦斯爆炸。
在干燥的环境里,如果你穿着塑料底鞋在干净的地板或地毯上长时间行走之后,伸手去抓金属门把,也许会“啪的一个小火花跳到你的手上,把你电了一下。
二、摩擦起发的利用
纳米能源所首席科学家、中科院外籍院士王中林说,他们研发的摩擦电发电机利用的是摩擦起电和静电感应效应的耦合,同时配合薄层式电极的设计,从而实现电流的有效输出。
这些发电机的结构均非常简单、轻巧,用来产生摩擦并形成电流向外输出的基本元件,都是仅有微米级厚度的薄膜材料,并由此使得整个器件具备了柔软甚至透明的特性。
其重量轻、体积小、能量密度高、结构简单、成本低廉、易于规模加工等优势,非常适合大规模产业化,因此也引起了产业界的极大兴趣。
参考资料来源:百度百科-摩擦起电
参考资料来源:人民网-摩擦发电新能源技术成果展示会召开
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