摩擦怎么会有电？ [复制链接]

第6版()
专栏：

　　摩擦怎么会有电？
国立北京大学理学院物理系副教授薛琴讲
我们昨天已经讲过，什么东西摩擦都会有电。好比琥珀在绸衣服上摩擦就会有电。现在我们要问一问摩擦琥珀怎么会有电呢？是不是琥珀里面本来就有电？不经过摩擦显不出电来，摩擦以后它就显出电来了？还是有其他的原因呢？电的来源究竟是怎么一回事呢？讲到电的来源，我们必需讲讲电子。
什么是电子呢？原来任何物体都可以用机械的方法分割成更小的物体，还可以再分割成更小更小的物体，这样继续分下去，就可以把物体分得很细微，但是细微到一定的程度就不能再分了，这个细微而不能再分的东西，我们管它叫分子。好比我们把一块铁，辗磨成铁粉，每一粒铁粉再分割，分得细微得不能再分了，我们就得到了铁的分子。分子是用机械方法不能再分的东西。但是根据别的方法，就是化学方法研究的结果，我们又知道任何物质的分子是由一种或几种一个或几十个原子结合起来的。好比水分子里面就有两个最轻的原子，叫做氢原子，和一个比氢原子重十六倍的原子叫作氧原子。现在我们知道宇宙间一共有九十几种不同种类的原子，一切物体都是由种类不同、数目不同的原子适当配合组织起来的。我们常常说的原子弹，就是利用这九十多种原子中一种叫做铀或镨金属原子制造成的。原子里面有一个带阳电的核心，叫做原子核，在原子的中心，有一个或几十个带阴电的东西，叫做电子，围绕着原子核旋转，就好象地球和其他行星围绕着太阳旋转一样，原子核比较重，不容易活动，电子轻极了，转动起来很快。由于原子核的轻重和阳电的多少不同，而有养气轻气、金、银、铜、铁等等不同的东西。平常在一个原子中，原子核所带的阳电，和原子核周围电子所带的阴电数量是相等的，所以不呈带电现象。要是一个原子的电子缺乏，它就带阳电，电子过多，他就带阴电，所以一个物体带电不带电，完全要看电子来决定。
好了，现在我可以告诉诸位摩擦会有电的原因了。原来什么东西里面都有原子，也就是说什么东西里面都有带阳电的原子核和带阴电的电子，不过在平常的原子中阴阳电是相等的，所以不呈带电现象。但是要是物体的电子不够，它就带阳电，要是电子过多它就带阴电。琥珀和绢绸摩擦的时候，绢绸手巾上的电子就附着在琥珀上，绢绸上的电子少了，所以就带阳电，琥珀上电子多了，所以就带阴电。同样，玻璃棒和绢绸手巾摩擦的时候，玻璃表面的电子被绢绸手巾擦掉了，玻璃棒上的电子缺乏，所以就带了阳电；绢绸手巾上的电子过多，所以就带了阴电。两种东西摩擦，究竟那一种东西带阳电那一种东西带阴电，这完全要看电子在哪一种东西里的原子内结合的松紧情形来决定。也就是说要看两物质的性质来决定。
在平常的原子里，原子核吸引着它周围的电子，只许这些电子在原子核的周围打转，只有在一旦外力侵犯的时候，那些离原子核远一点的电子才能跑掉。在有些东西里，电子可以跑得很快，电子在里面可以自由活动，这种东西，我们叫它导体。有些东西，电子在里面不容易活动，我们管它叫绝缘体。所以导体和绝缘体的分别，只不过表示电子在里面活动的程度不同吧了。大概金属里的电子容易活动，所以金属是良好的导体，电子在琥珀内最难活动，所以琥珀是良好的绝缘体。
电子在我们的身体里可以自由活动，这就是说，我们的身体也是导体，平常我们的手触着电线，觉得麻一下，这是因为电线上的电子从我们的身体通过，通到地里。这种触电，有时是很危险的。要是我们站在干木头桌椅上再触电线，电子不能够从这些物体上通过，先来到我们身体里的电子过不去，后面也就不继续来了，我们就不会触了电。
夏天我们走到平原旷野的时候，忽然雷雨来了，我们的衣服被雨淋湿了，这时我们得当心，很有被电打的可能，因为要是一朵带电的云，比方说一朵带阳电的云吧，从我们头上过去的时候，地上的电子就被这朵云上的阳电吸引到这块地的表面上来了。我们的身体突出地面，更接近云彩，地面上的电子，就都会从我们的身体，跑上去和云端的阳电中和。要是云彩和地面非常接近时，电闪的火花可能就在我们头上出现，你想这是多么危险啊？有些人被雷打死就是这样的原因。我们的身体和地面原来是不带电的，就是说电子不多不少，恰恰能够和原子核内阳电相等，现在因为带电的云靠近我们时，我们的身体和地面就带了电，这种带电的方法，我们管它叫感应带电，一个本来是不带电的物体，放在一个带电的物体的旁边，他内部的电子受了带电体的吸引或排斥，就跑到物体的一端去了，所以一端电子过多，就带阴电，另外一端电子缺乏就带阳电。这就是感应带电的原因。
还有一个感应生电使小孩子打秋千的故事，非常有趣，让我来介绍给大家。据说一个小孩子躺在一块木板上，木板用绳挂在天花板上，先让小孩静止不动，然后用绢绸手巾摩擦过的玻璃棒，靠近小孩的脚，小孩身体内的电子受了玻璃棒上的阳电吸引，就跑到脚上来，脚上电子过多就带了阴电，头上电子缺乏就带了阳电，玻璃棒距离头部太远，它们互相排斥的力量很小，玻璃棒距离足部很近，他们互相吸引的力量很大，结果小孩就被玻璃棒吸引过去了一点，一次吸引过去的距离很小，据说耐心的试验吸引若干次后，小孩就会打起秋千来了。