气球在头发上摩擦后,为什么会粘在墙上?

气球在头发上摩擦后,为什么会粘在墙上?

气球摩擦头发时,接触和分离会使电子从一种材料转移到另一种材料。气球因此获得净电荷,头发留下相反电荷。这不是摩擦“制造”了电荷,而是原有电荷重新分布。

墙面整体仍然是电中性的,为什么也会吸引气球?带电气球靠近后,墙内原子和分子的电荷分布会发生极小偏移:与气球异号的一侧略微靠近,同号的一侧略微远离。这叫极化。静电力随距离增大而减弱,所以较近的吸引强于较远的排斥,墙与气球之间便出现净吸力。如果吸力足以抵消气球重量,它就能暂时贴在墙上。

这里要区分带电与极化:气球具有净电荷,墙通常只是内部正负电荷的位置略有分离,整体并未获得净电荷。气球最后掉下来,也不是重力突然变大,而是电荷经空气、手或墙面逐渐泄漏,静电吸力减弱;潮湿空气通常会使泄漏更快。

https://openstax.org/books/physics/pages/18-1-electrical-charges-conservation-of-charge-and-transfer-of-charge
https://phet.colorado.edu/en/simulations/balloons-and-static-electricity


了解 Geoffrey Chen 的更多信息

订阅后即可通过电子邮件收到最新文章。