когда мы трём предметы друг о друга, что определяет, какой материал будет собирать электроны?

Например, мы знаем, что при трении стекла о шелк оно заряжается положительно, а шелк заряжается отрицательно.

Что именно делает стекло пригодным для потери электронов в этом эксперименте? (

Я предложил тег «материаловедение», потому что не знаю, полностью ли это объясняется физикой твердого тела — шелк — уникальный материал. Хороший вопрос.

Ответы (5)

Не существует единого фактора, однозначно определяющего, будет ли определенный материал приобретать или терять электроны, но одним из наиболее важных свойств является сродство определенного материала к электрону. Если сродство материала отрицательно, этот материал, скорее всего, будет приемником электронов. Если сродство материала положительно, этот материал, скорее всего, будет донором электронов. Здесь вы можете найти подробное расписание, показывающее связь между тенденцией получения/отдачи электронов и сродством к электронам для списка материалов.

Это не сверхстрогая роль, это скорее сильная корреляция. Перенос заряда между двумя телами зависит также от механизмов адгезии и электрохимического потенциала, некоторые детали можно найти здесь .

Следует отметить, что даже когда один и тот же материал трется сам о себя, произойдет смещение заряда (например, полиэтиленовая пленка), что намекает на большую сложность, чем трибоэлектрический ряд. Кажется, я помню, как читал, что некоторые полярные материалы могут стать индуцированными электретами при таких обстоятельствах.

Каждый объект имеет определенное значение, которое определяет, будет ли он терять электроны при трении об объект с более высоким значением, и наоборот. Стекло может терять электроны гораздо легче, чем другие предметы, что делает его полезным инструментом для изучения статического электричества. Электроны удерживаются на месте за счет положительного баланса протонов.

«разные материалы имеют разное сродство к электронам. Путем трения различных материалов друг о друга и проверки их получающегося взаимодействия с объектами с известным зарядом тестируемые материалы могут быть упорядочены в соответствии с их сродством к электронам. Такое упорядочение веществ известно как трибоэлектрический ряд. Один такой порядок для нескольких материалов показан в таблице справа. Материалы, показанные выше в таблице, имеют тенденцию иметь большее сродство к электронам, чем те, что ниже него. Впоследствии, когда любые два материала в таблице трутся друг о друга , можно ожидать, что тот, что выше, будет вытягивать электроны из материала, который ниже. Таким образом, материалы, находящиеся выше всего на столе, будут иметь наибольшую тенденцию приобретать отрицательный заряд. Те, что ниже, станут положительно заряженными». Ссылки:
http://www.physicsclassroom.com/class/estatics/u8l2a.cfm

Я знаю, что «резина гораздо сильнее притягивает электроны, чем шерсть животных». но есть ли для этого какая-то рациональная причина?

Процесс передачи заряда между двумя объектами путем приведения их в контакт и/или трения друг о друга известен как трибоэлектрический эффект и исторически является первым зарегистрированным наблюдением электрического явления.

Вики-страница о трибоэлектрическом эффекте

В общем, существует слишком много конкурирующих факторов, поэтому предсказательная сила мала.

Это зависит от трибоэлектрического ряда, который:

мех > фланель > шерсть > стекло > бумага > хлопок > шелк > дерево

Материал, который появляется раньше в вышеуказанном ряду, имеет более высокую склонность к положительному заряду.

Если бы это было правдой, предмет никогда бы не прилипал к трению и не отталкивался бы от него, т.е. Пластиковая упаковка

сродство материала к электрону. Состояние поверхностей материалов. Интенсивность процесса растирания – жесткое или нежное.

Список без пояснений - это не ответ.