电子学/电场
带电粒子会产生电场。
一个理解电场的好方法是电解。
阴极 = 电子发射器。
阳极 = 电子收集器。(意思是向上走)
这是一个草稿。
由不同材料之间的接触产生,在潮湿的环境中通过水分消散,干燥的空气是更好的绝缘体。
作为一本书,它应该包含一些历史故事和内容来使其更有趣。例如,这部分可以讲讲希腊人和琥珀的故事。
当一个单独的原子具有相同数量的电子和质子时,它没有整体电荷。单个电荷相互抵消。它被称为中性。
一个原子如果比质子多电子,则带负电荷。该原子将倾向于吸引带正电荷的其他粒子,并排斥带负电荷的粒子。
一个原子如果比质子少电子,则带正电荷。该原子将吸引负电荷的粒子(如单独的电子或带负电荷的原子),并排斥正电荷的粒子(如单独的质子或带正电荷的原子)。
如果将一个单独的质子和电子放置在彼此附近(即使距离很远,只要附近没有其他东西),它们会相互靠近,直到电子与质子“结合”形成一个氢原子。一个带正电荷(缺少电子)的金属原子和一个自由电子也会以同样的方式表现。
宏观物体也是一样。一个金属球体,如果具有大量的电子和质子数量相等的原子,则为中性。同样,如果存在几个带正电荷或负电荷的原子,则称整个物体带电。如果物体上只有几个原子带电,则可能无法察觉到这一点。
带电的金属球体将根据与单个粒子相同的规则相互吸引和排斥。
一个单独的金属球体,如果有多余的电子,则这些多余的电子往往会均匀地分布在球体的表面(而不是内部)。这是因为电子相互排斥,并试图尽可能地分开。在带正电的球体上,正电荷(缺少电子)也由于缺少电子而均匀地分布在表面上。(谈论法拉第笼的屏蔽特性)球体内部的空间没有电荷。
在绝缘球体的情况下,电荷不会在整个物体中移动,而是停留在那里。该物体中的电子不会不断地从一个原子移动到另一个原子,因此空洞没有办法被它们的邻居填补。
范德格拉夫发电机基本上是一个电子泵(或“电荷泵”)。它利用摩擦起电效应将电子从一个导体带走并沉积在另一个导体上。当两种不同的材料相互接触然后分离时,就会发生摩擦起电效应。一种材料将更倾向于吸引额外的电子,而一些电子会从一种材料转移到另一种材料。范德格拉夫发电机利用一根紧密地夹在两个不同材料的滚筒之间的丝绸或橡胶带来实现这一点。当带子与一个滚筒接触然后分离时,它会从滚筒中吸取电荷。当它与另一个滚筒接触然后分离时,它会沉积电荷。
因此,它使一个滚筒带正电,另一个滚筒带负电。电子通过连接到大型导体的金属刷子,被提供给一个滚筒并从另一个滚筒中提取。这使得导体之间由于它们之间的距离而产生了电压。
(我们真的需要详细介绍它吗?……我想作为一个非常基本的电路的例子,它是一个很好的例子。也许我们可以直接链接到维基百科的摩擦起电效应?这就是我不喜欢维基教科书的地方。你必须提供所有的背景信息,而不是直接链接到它。)