Вопрос о статическом электричестве и переносе электронов

Статическое электричество вызвано переносом электронов между веществами, верно? Например, возьмите воздушный шарик и свои волосы. Оба стабильны и электрически нейтральны. Так почему же электроны прыгают с воздушного шара на ваши волосы?

Если вы потрете шариком волосы, то тот, в котором свободно связаны электроны, потеряет электроны и станет положительно заряженным, а другой станет отрицательно заряженным. Именно трение вызывает перенос зарядов (трибоэлектрический эффект). Помните, что ваши волосы не должны быть мокрыми, потому что это уменьшает трение.

Ответы (1)

Эвристическое объяснение того, почему это так, можно найти в трибоэлектрическом ряду , который представляет собой небольшой список материалов вместе с их тенденцией становиться положительно или отрицательно заряженными при трении друг о друга.

Как кратко объясняется в статье и на этой веб-странице , одна из причин, по которой эта серия находится в том порядке, в котором она находится, связана с работой выхода электрона материалов. Материалы с большой работой выхода сильнее удерживают электроны и, таким образом, с энергетической точки зрения являются предпочтительными носителями избыточного заряда в ситуации, когда заряды разделены (за счет трения, пироэлектричества или других средств).

Один из способов визуализировать этот процесс — это как будто вы разрываете электрический диполь. Когда два материала с разной работой выхода соприкасаются, электроны на границе раздела будут стремиться к материалу с более высокой работой выхода, создавая временный диполь. Когда материалы разделяются, диполь также разделяется, в результате чего образуется пара отрицательно и положительно заряженных объектов.