二、摩擦起电的原因 原子结构

摩擦起电的原因是什么？要解释摩擦起电现象，需要知道一些关于物质结构的知识．

原子结构 经过科学家世世代代的研究，现在已经认识到，一切物质都是由分子构成的，分子又是由原子构成的．例如，水是由水分子构成的， 水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的．

分子和原子都是很小的微粒，不但用眼睛看不到，用一般的显微镜也看不到．把原子看作球形，一般原子的半径只有 10-10 米左右．设想把 1 亿个氧原子一个挨着一个地排成一行，也只有几厘米长．

直到 19 世纪末叶，人们还以为原子是组成物质的最小微粒，不能再分．1897 年英国科学家汤姆孙（1856～1940）发现了比原子小得多的带负电的粒子——电子，并且实验证明了电子的普遍存在，它是比原子更基本的物质单元，从此揭示出原子是具有结构的．

原子是由位于中心的原子核和核外的电子组成的．原子核比原子小得多，原子核的半径相当于原子半径的十万分之一．如果把原子比作直径为100 米的大球，原子核则相当于一粒绿豆的大小．原子核的质量比电子大得多，几乎集中了原子的全部质量．

原子核带正电，电子带负电，电子在原子核的电力吸引作用下，在核外绕核运动．原子的这种结构称为核式结构，它同太阳系中各行星绕太阳运动的情形有些相似．

电子是带有最小负电荷的粒子，人们已经知道这个最小电量为 1.6× 10-19 库仑，并把它称作基本电荷，常用符号 e 来表示它．任何带电体所带的电量都是 e 的整数倍．你算一算，多少个电子所带的电量等于 1 库仑．在通常情况下，原子核所带的正电荷与核外电子总共所带的负电荷在

数量上相等，整个原子呈中性，也就是对外不显示带电的性质．不同物质的原子，原子核所带的电量并不相同，核外电子的数目也不相同．氢原子的结构最简单，原子核带有 1 个基本电荷的电量，核外只有 1 个电子．氧

原子核带有 8 个基本电荷的电量，核外有 8 个电子（图 4—4）．

摩擦起电的原因在通常情况下，原子是中性的，由原子组成的物体也呈中性．那么，当两个物体互相摩擦的时候，为什么物体能带电呢？原来， 不同物质的原子核束缚电子的本领不同．

两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上；失去电子的物体因缺少电子而带正电， 得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电．

可见，摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正负电荷分开．