摩擦起电,接触起电,感应起电,三者的机理是怎样的?

摩擦起电,接触起电,感应起电,三者的机理是怎样的?

摩擦起电

通常情况下,原子是中性的,由原子组成的物体也呈中性。不同物质的原子束缚电子的本领不同。两个物体相互摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上;失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。摩擦起电并不是创造了电荷,只是将正负电荷分开,自由电荷从一个物体转移到另一个物体。

接触起电

接触起电是指一个不带电的导体通过与另一个带电体接触后分开,从而成为带电体的现象。

尽管人类对接触起电现象的认识已有2500多年,但对其本质的理解依旧不充分。中科院王中林院士提出:物体表面的原子产生电子云交叠,是实现电子转移的根本原因。但是相关的力学机理研究,其实还是存在很多争议,有待科学家进一步研究。

感应起电

感应起电是物体在静电场的作用下,发生了的电荷上再分布的现象。感应起电的实质是导体上的自由电荷,在带电体上电荷的作用下,发生了分离,从导体的一部分转移到了另一部分,只有导体上的电子才能自由移动,绝缘体上的电子不能那么自由移动,所以导体能发生感应起电,而绝缘体不能。

但是令我困惑的是,感应起电的力学机理应该还包括了磁场力,或者说电磁力(因为核外电子在旋转)。而摩擦起电的力学机理也是电磁力(摩擦力的本质是一种电磁力)。但是接触起电的机理却很复杂,目前并不能从电磁力的角度作出完整解释。我总觉得万物总是统一的,一定可以从某个角度统一三种起电方式的机理。