電是怎么形成的

　　自然界的閃電是電的一種現(xiàn)象，那么你知道電是怎么形成的嗎?學(xué)習(xí)啦小編在此整理了電形成的原理，供大家參閱，希望大家在閱讀過(guò)程中有所收獲!

　　電形成的原理

　　電的本質(zhì)是：物質(zhì)由分子組成的，分子是由原子組成的，原子是由原子核和繞原子核旋轉(zhuǎn)的電子組成的。原子核帶正電荷，電子帶負(fù)電荷。這就是電的由來(lái)。利用機(jī)械能或化學(xué)能或輻射能(核輻射、太陽(yáng)能)產(chǎn)生電勢(shì)，這個(gè)電勢(shì)就是電力勢(shì)能，它使得電荷由高電勢(shì)流向低電勢(shì)，在閉合回路里就產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的電荷，就是電流。

　　造成不平衡電子分布的原因即是電子受外力而脫離軌道，這個(gè)外力包含各種能量(如動(dòng)能、位能、熱能、化學(xué)能……等)在日常生活中，任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再分離，即可產(chǎn)生靜電。

　　當(dāng)兩個(gè)不同的物體相互接觸時(shí)就會(huì)使得一個(gè)物體失去一些電荷如電子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體使其帶正電，而另一個(gè)體得到一些剩余電子的物體而帶負(fù)電。若在分離的過(guò)程中電荷難以中和，電荷就會(huì)積累使物體帶上靜電。所以物體與其它物體接觸后分離就會(huì)帶上靜電。通常在從一個(gè)物體上剝離一張塑料薄膜時(shí)就是一種典型的“接觸分離”起電，在日常生活中脫衣服產(chǎn)生的靜電也是“接觸分離”起電。

　　固體、液體甚至氣體都會(huì)因接觸分離而帶上靜電。這是因?yàn)闅怏w也是由分子、原子組成，當(dāng)空氣流動(dòng)時(shí)分子、原子也會(huì)發(fā)生“接觸分離”而起電。

　　我們都知道摩擦起電而很少聽(tīng)說(shuō)接觸起電。實(shí)質(zhì)上摩擦起電是一種接觸又分離的造成正負(fù)電荷不平衡的過(guò)程。摩擦是一個(gè)不斷接觸與分離的過(guò)程。因此摩擦起電實(shí)質(zhì)上是接觸分離起電。在日常生活，各類物體都可能由于移動(dòng)或摩擦而產(chǎn)生靜電。

　　另一種常見(jiàn)的起電是感應(yīng)起電。當(dāng)帶電物體接近不帶電物體時(shí)會(huì)在不帶電的導(dǎo)體的兩端分別感應(yīng)出負(fù)電和正電。

　　電的近代研究

　　18世紀(jì)時(shí)西方開(kāi)始探索電的種種現(xiàn)象。

　　1732年，美國(guó)的科學(xué)家 富蘭克林(Benjamin Franklin,1706～1790)認(rèn)為電是一種沒(méi)有重量的流體，存在于所有物體中。當(dāng)物體得到比正常份量多的電就稱為帶正電;若少于正常份量，就被稱為帶負(fù)電，所謂“ 放電”就是正電流向負(fù)電的過(guò)程(人為規(guī)定的)，這個(gè)理論并不完全正確，但是正電、負(fù)電兩種名稱則被保留下來(lái)。此時(shí)期有關(guān)“電”的觀念是物質(zhì)上的主張。富蘭克林做了多次實(shí)驗(yàn)，并首次提出了電流的概念。富蘭克林的這一說(shuō)法，在當(dāng)時(shí)確實(shí)能夠比較圓滿地解釋一些電的現(xiàn)象，但對(duì)于電的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)與我們的“兩個(gè)物體互相磨擦?xí)r，容易移動(dòng)的恰恰是帶負(fù)電的電子”的看法卻是相反。

　　1752年，他提出了風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)(據(jù)傳，沒(méi)有實(shí)際證據(jù)證明富蘭克林做過(guò)此類實(shí)驗(yàn)。)。其他科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中中，將系上鑰匙的風(fēng)箏用金屬線放到云層中，被雨淋濕的金屬線將空中的閃電引到手指與鑰匙之間，證明了空中的閃電與地面上的電是同一回事。后來(lái)他根據(jù)這個(gè)原理，發(fā)明了 避雷針。

　　富蘭克林讓別人做了多次實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步揭示了電的性質(zhì)，并提出了電流這一術(shù)語(yǔ)。富蘭克林對(duì)電學(xué)的另一重大貢獻(xiàn)，就是通過(guò)設(shè)計(jì)1752年著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，“捕捉天電”，證明天空的閃電和地面上的電是一回事。科學(xué)家用金屬絲把一個(gè)很大的風(fēng)箏放到云層里去。金屬絲的下端接了一段繩子，另在金屬絲上還掛了一串鑰匙。當(dāng)時(shí)富蘭克林一手拉住繩子，用另一手輕輕觸及鑰匙。于是科學(xué)家立即感到一陣猛烈的沖擊(電擊)，同時(shí)還看到手指和鑰匙之間產(chǎn)生了小火花。而且科學(xué)家的手被彈開(kāi)了，這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明：被雨水濕透了的風(fēng)箏的金屬線變成了導(dǎo)體，把空中閃電的電荷引到手指與鑰匙之間。這在當(dāng)時(shí)是一件轟動(dòng)一時(shí)的大事。一年后富蘭克林總結(jié)制造出了世界上第一個(gè) 避雷針。

　　電流現(xiàn)象的研究，對(duì)于人們深入研究電學(xué)和電磁現(xiàn)象有著重要的意義。最早開(kāi)始電流研究的是意大利的解 剖學(xué)教授 伽伐尼(1737-1798)。伽伐尼的發(fā)現(xiàn)源自于1780年的一次極為普通的閃電現(xiàn)象。閃電使伽伐尼解剖室內(nèi)桌子上與鉗子和鑷子環(huán)連接觸的一只青蛙腿發(fā)生痙攣現(xiàn)象。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，使他沒(méi)有放棄對(duì)這個(gè)“偶然”的奇怪現(xiàn)象的研究。他花費(fèi)了整整12年的時(shí)間，研究像青蛙腿這種肌肉運(yùn)動(dòng)中的電氣作用。最后，他發(fā)現(xiàn)如果使神經(jīng)和肌肉同兩種不同的金屬(例如銅絲和鐵絲)接觸，青蛙腿就會(huì)發(fā)生痙攣。這種現(xiàn)象是在一種電流回路中產(chǎn)生的現(xiàn)象。但是，伽伐尼對(duì)這種電流現(xiàn)象的產(chǎn)生原因仍然未能回答，他認(rèn)為蛙腿的痙攣現(xiàn)象是“動(dòng)物電”的表現(xiàn)，由金屬絲構(gòu)成的回路只是一個(gè)放電回路。

　　伽伐尼的看法在當(dāng)時(shí)的科學(xué)界中引起了巨大的反響，但是，另一位意大利科學(xué)家 伏打(伏特)(1745～1827)不同意伽伐尼的看法，他認(rèn)為電存在于金屬之中，而不是存在于肌肉中，兩種明顯不同的意見(jiàn)引起了科學(xué)界的爭(zhēng)論，并使科學(xué)界分成兩大派。1799年，意大利科學(xué)家伏特以含食鹽水的濕抹布，夾在銀和鋅的圓形板中間，堆積成圓柱狀，制造出世界上最早的電池-伏特電池。1800年春季，伏特在英國(guó)皇家協(xié)會(huì)發(fā)表關(guān)于 伏打電池的論文。

　　1821年英國(guó)人‘法拉第’完成了一項(xiàng)重大的電發(fā)明。在這兩年之前，奧斯特已發(fā)現(xiàn)如果電路中有電流通過(guò)，它附近的普通羅盤(pán)的磁針就會(huì)發(fā)生偏移。法拉第從中得到啟發(fā)，認(rèn)為假如磁鐵固定，線圈就可能會(huì)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)這種設(shè)想，他成功地發(fā)明了一種簡(jiǎn)單的裝置。在裝置內(nèi)，只要有電流通過(guò)線路，線路就會(huì)繞著一塊磁鐵不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。事實(shí)上法拉第發(fā)明的是第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，是第一臺(tái)使用電流將物體運(yùn)動(dòng)的裝置。雖然裝置簡(jiǎn)陋，但它卻是今天世界上使用的所有 電動(dòng)機(jī)的祖先。

　　1831年，法拉第制出了世界上最早的第一臺(tái)發(fā)電機(jī)。他發(fā)現(xiàn)第一塊磁鐵穿過(guò)一個(gè)閉合線路時(shí)，線路內(nèi)就會(huì)有電流產(chǎn)生，這個(gè)效應(yīng)叫 電磁感應(yīng)。一般認(rèn)為法拉第的 電磁感應(yīng)定律是他的一項(xiàng)最偉大的貢獻(xiàn)。

　　1866年德國(guó)人 西門(mén)子(Siemens)制成世界上第一臺(tái)工業(yè)用 發(fā)電機(jī)。