電子學/電場
帶電粒子會產生電場。
一個理解電場的好方法是電解。
陰極 = 電子發射器。
陽極 = 電子收集器。(意思是向上走)
這是一個草稿。
由不同材料之間的接觸產生,在潮溼的環境中透過水分消散,乾燥的空氣是更好的絕緣體。
作為一本書,它應該包含一些歷史故事和內容來使其更有趣。例如,這部分可以講講希臘人和琥珀的故事。
當一個單獨的原子具有相同數量的電子和質子時,它沒有整體電荷。單個電荷相互抵消。它被稱為中性。
一個原子如果比質子多電子,則帶負電荷。該原子將傾向於吸引帶正電荷的其他粒子,並排斥帶負電荷的粒子。
一個原子如果比質子少電子,則帶正電荷。該原子將吸引負電荷的粒子(如單獨的電子或帶負電荷的原子),並排斥正電荷的粒子(如單獨的質子或帶正電荷的原子)。
如果將一個單獨的質子和電子放置在彼此附近(即使距離很遠,只要附近沒有其他東西),它們會相互靠近,直到電子與質子“結合”形成一個氫原子。一個帶正電荷(缺少電子)的金屬原子和一個自由電子也會以同樣的方式表現。
宏觀物體也是一樣。一個金屬球體,如果具有大量的電子和質子數量相等的原子,則為中性。同樣,如果存在幾個帶正電荷或負電荷的原子,則稱整個物體帶電。如果物體上只有幾個原子帶電,則可能無法察覺到這一點。
帶電的金屬球體將根據與單個粒子相同的規則相互吸引和排斥。
一個單獨的金屬球體,如果有多餘的電子,則這些多餘的電子往往會均勻地分佈在球體的表面(而不是內部)。這是因為電子相互排斥,並試圖儘可能地分開。在帶正電的球體上,正電荷(缺少電子)也由於缺少電子而均勻地分佈在表面上。(談論法拉第籠的遮蔽特性)球體內部的空間沒有電荷。
在絕緣球體的情況下,電荷不會在整個物體中移動,而是停留在那裡。該物體中的電子不會不斷地從一個原子移動到另一個原子,因此空洞沒有辦法被它們的鄰居填補。
范德格拉夫發電機基本上是一個電子泵(或“電荷泵”)。它利用摩擦起電效應將電子從一個導體帶走並沉積在另一個導體上。當兩種不同的材料相互接觸然後分離時,就會發生摩擦起電效應。一種材料將更傾向於吸引額外的電子,而一些電子會從一種材料轉移到另一種材料。范德格拉夫發電機利用一根緊密地夾在兩個不同材料的滾筒之間的絲綢或橡膠帶來實現這一點。當帶子與一個滾筒接觸然後分離時,它會從滾筒中吸取電荷。當它與另一個滾筒接觸然後分離時,它會沉積電荷。
因此,它使一個滾筒帶正電,另一個滾筒帶負電。電子透過連線到大型導體的金屬刷子,被提供給一個滾筒並從另一個滾筒中提取。這使得導體之間由於它們之間的距離而產生了電壓。
(我們真的需要詳細介紹它嗎?……我想作為一個非常基本的電路的例子,它是一個很好的例子。也許我們可以直接連結到維基百科的摩擦起電效應?這就是我不喜歡華夏公益教科書的地方。你必須提供所有的背景資訊,而不是直接連結到它。)