摩擦起電

摩擦起電（electrification by friction）是電子由一個物體轉移到另一個物體的結果，使兩個物體帶上了等量的電荷。得到電子的物體帶負電，失去電子的物體帶正電。因此原來不帶電的兩個物體摩擦起電時，它們所帶的電量在數值上必然相等。摩擦過的物體具有吸引輕小物體的現象。

兩種電荷：自然界中只存在兩種電荷。規定絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫正電荷，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫負極電荷。

電荷間的相互作用：同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。

任何兩個物體摩擦，都可以起電。18世紀中期，美國科學家本傑明·富蘭克林經過分析和研究，認為有兩種性質不同的電，叫做正電和負電。物體因摩擦而帶的電，不是正極電就是負極電。

實質：摩擦起電的實質是電荷的轉移。

近代科學告訴我們：任何物體都是由原子構成的，而原子由帶正電的原子核和帶負電的電子所組成，電子繞著原子核運動。在通常情況下，原子核帶的正電荷數跟核外電子帶的負電荷數相等，原子不顯電性，所以整個物體是中性的。原子核里正電荷數量很難改變，而核外電子卻能擺脫原子核的束縛，轉移到另一物體上，從而使核外電子帶的負電荷數目改變。當物體失去電子時，它的電子帶的負電荷總數比原子核的正電荷少，就顯示出帶正電；相反，本來是中性的物體，當得到電子時，它就顯示出帶負電。

兩個物體互相摩擦時，因為不同物體的原子核束縛核外電子的本領不同，所以其中必定有一個物體失去一些電子，另一個物體得到多餘的電子。如用玻璃棒跟絲綢摩擦，玻璃棒的一些電子轉移到絲綢上，玻璃棒因失去電子而帶正電，絲綢因得到電子而帶著等量的負電。用橡膠棒跟毛皮摩擦，毛皮的一些電子轉移到橡膠棒上，毛皮帶正電，橡膠棒帶著等量的負電。

利用一些容易起電的同種材料進行相互摩擦，兩個摩擦表面就能夠出現帶電現象。通過進一步的實驗表明：兩個表面所帶電荷為同性電荷，並且有的材料摩擦可以帶同性正電荷，有的摩擦后可以帶同性負電荷。在排除了外界的影響(如通過其他導體導走電荷等)之後，實驗仍能得到相同的結果。

原子由帶負電荷的電子和帶正電荷的原子核構成，原子核所帶的正電荷與原子所帶的負電荷在數量上相等，因此原子呈電中性，原子構成的物體也呈電中性。不同物質的原子核束縛電子的本領不同。兩個物體摩擦時，哪個物體的原子核束縛電子的本領弱，它的一些電子就會轉移到另一個物體上，失去電子的物體因缺少電子而帶正電，得到電子的物體因有多餘的電子而帶等量的負電。

將介質表面污染考慮進去從而來解釋此現象。

因為介質在未摩擦之前會在周圍的環境中受到了一定程度的污染，污染的結果是介質和污染物之間因接觸而產生了偶電層。摩擦會使一部分污染脫離介質表面，從而脫離部分的介質與污染之間的偶電層也隨之分離使介質帶上電荷。因為介質相同，且污染物也相同，這裡偶電層也是相同的，故偶電層脫離時，介質上帶上同種電荷。

1、原子核+電子，我們知道物質由分子構成，分子由原子構成，而原子又是由原子核和繞原子核高速運動的電子所構成。電子帶負電，原子核帶正電。

2、電子的轉移，因為這樣的電荷不流動，被稱為“靜電”。人體靜電的電壓最高可達2萬伏左右。在冬天乾燥的空氣里人體會帶電，只要人一走動，空氣與衣服之間的摩擦就使人體儲存了靜電。因此，當手觸及門上的金屬把手等導體就會放電，感覺就像被麻了一下。

3、同種電荷互相排斥，異種電荷相互吸引。

我們穿的化纖衣服，用的塑料製品，都是摩擦起電的良好棲息處所，使用不久就沾上一層灰塵，使它們黯然失色了。

在紡紗機上，摩擦使纖維帶電后互相排斥散開，給加拈成紗造成困難；在印刷機上，受滾筒擠壓而摩擦帶電的紙常常吸在鋁板或滾筒上，影響連續印刷；在煤礦里，摩擦起電放出的電火花會引起瓦斯爆炸。

在乾燥的環境里，如果你穿著塑料底鞋在乾淨的地板或地毯上長時間行走之後，伸手去抓金屬門把，也許會“啪的一個小火花跳到你的手上，把你電了一下。

中美科學家聯合開發出一種能從汽車車輪與地面的摩擦中收穫能量的納米發電機，有望將此前白白浪費掉的能源回收。據稱，該裝置能將車輛的燃油效率提高至少10%。納米發電機就依靠這種摩擦電效應，從路面和車輛車輪之間電位差的變化來獲得電能。這種納米發電機依靠集成到車輪上的分段電極來發電。當這部分輪胎表面與路面接觸時，兩個表面的摩擦會因摩擦電效應產生電荷。在最初的實驗中，王旭東和他的同事使用玩具車和發光二極體LED來證明這個概念。它們將電極附著到玩具車的車輪上，當玩具車在地上行進的時候，就能點亮LED燈。實驗顯示，摩擦引起的電子運動產生的電能足以驅動LED燈，這些能量完全可以被收集和再利用。