課程名稱：靜電 課程名稱：靜電

課程名稱：靜電 課程名稱：靜電

編授教師：

中興國中 楊秉鈞

 靜電現象與成因

 靜電：

（ 1 ）意義：物體因互相 ，使受摩擦表面累積不易流動的電荷 （ 2 ）靜電現象：

 冬天脫毛衣  乾燥的天氣，下車摸手把時  撕開免洗竹筷的膠套時  撕開保鮮膜時

 摩擦墊板可吸紙或頭髮  電視螢幕常有許多灰塵

 雷電現象  頭髮太乾燥，梳頭髮易打結 （ 3 ）靜電產生條件：

 ：常發生於 體  導體摩擦，電荷易流失  ：冬天比夏天乾燥，容易發生靜電

靜電現象與成因

摩擦

摩擦 絕緣

乾燥環境

 靜電：

（ 4 ）摩擦起電原理：使絕緣體帶電的方法

 互相摩擦的甲、乙物體，發生 移轉。（質子、中子不動）

 二者電性 ： a. 甲失去 ，甲帶 電。

b. 乙得到 ，乙帶 電。

 二者電量 ：

a. 甲失去 個電子，甲帶 單位質子電量。

b. 乙得到 個電子，乙帶 單位電子電量。

 ∵ 一個電子的電量等於一個質子的電量  說明例：

 毛皮摩擦塑膠尺：電子從毛皮（ ）移轉到塑膠尺（ ）  絲絹摩擦玻璃棒：電子從玻璃棒（ ）移轉到絲絹（ ）

摩擦起電原理

電子 相反

甲 甲

甲

乙 乙 乙

相等

n

電子 正

電子 負

n n

n n







 靜電：

（ 4 ）摩擦起電原理：使絕緣體帶電的方法  帶電體間的關係：

 同性電荷彼此 ，異性電荷彼此 。  帶電體可吸引不帶電體：摩擦過的梳子能吸引小紙片

摩擦起電原理

相斥 相吸

二物體帶電可能情形 相排斥

相吸引   ⊕   X ⊕  X

   ⊕  ⊕

（媒體： 1， 1’29“ ； 2； 3， 1’34“ ； 4， 1’39” ） 相斥

吸引

( 必帶電 ) 吸引

範例解說

1. 有 A 、 B 、 C 、 D 四 個小導體球，若將它們分別以絕緣線懸掛，則 A 、 B

互相吸引， B 、 C 互相排斥， C 、 D 互相吸引，如圖。若被毛皮摩擦 後的

塑膠棒排斥 A ，則 A 、 B 、 C 、 D 帶電情形為何，請填於下表：

被毛皮摩擦後的塑膠棒（）排斥 A  ∴ A 必帶 

電 性 A

B C D



 或 X









或 X

A B B C C D

 

 或

X



或 X

二帶電體相斥  二者必帶電且同性

 電量與庫侖定律

庫侖 Coulomb 西元 1736 － 1806

年

 電量：

（ 1 ）電量：物體所帶淨電荷量的多寡，符號 。  電量運算：依物體所轉移的電子數，換算而得  電量單位： ，單位符號 。

 一個電子（或質子）的電量＝ C  一個基本電荷 e

（ 2 ）電量公式  任何帶電體所帶的電量都是基本電荷的整數倍

帶電體的電量

Q

甲

乙

－＋

－＋

－＋

－ ＋

－＋

－＋

－＋

－＋

－

＋

甲

乙

－＋

－＋

－＋

＋ ＋

＋－

－＋

－＋

－

＋

電子 e 轉移

庫侖 C

10 19

6 .

1  ^

－^2e －

2e

C 10

1.6

2

^-19













甲 甲

Q Q

-2e

C 10

1.6

-2

^-19









乙 乙

Q Q

10

19

6 .

1 

^





 ne n Q

19

C 10 6

.

1 

^

電量公式整理

 電量公式整理^：

（ 1 ） 1 莫耳的電子（或質子）所帶的總電量＝ 庫侖。

（ 2 ） 1 庫侖電量相當於 個電子（或質子）的電量總 和。

（ 3 ）電量公式整理：

C C

ne

96500 96000

10 6

. 1 10

6

^{23 19}















^

Q

96500

個 Q 個

Q

18 18

19

6 . 25 10 6 . 24 10

10 6

. 1

1    

 







e 

n ne

1018

24 .

6 

10

19

6 .

1 

^





 ne n Q

Q    Q

 6 . 24 10

¹⁸

n e

e

n e 1

Q  Q 



( 因常數精確程度所致 )

Q q

甲 乙

R





Q q

甲 乙

R 



 庫侖定律：

（ 1 ）提出：法國人 。

（ 2 ）內容：兩帶電體間的作用力大小，和兩帶電體的 成正 比，而與 成反比。

 靜電力為超距力，有吸引力、排斥力二種。

 靜電力存在於二帶電體間

 靜電力的方向，在二帶電體 上

 兩帶電體電量愈 、距離愈 ，其靜電力愈大

庫侖定律

庫侖 電量乘積

距離平方

中心連線

大 近

R2

F

F KQq

乙 甲 

 （ K ：比例常數）

F

甲

F

乙

F

乙

F

_甲

範例解說

1. 甲、乙兩物體互相摩擦，甲失去了 10²⁰ 個電子，則：

 甲物體帶 電，電量 庫侖。

 乙物體帶 電，電量 庫侖。

2. 通過導線的電量為 32 庫侖，則經過導線任一截面的電子數 個。

C ne  10

²⁰

 1 . 6  10

¹⁹

 16



^

Q

正 負

＋ 16－

16

20 19

19

10 2

10 20

10 6

. 1

32









 



_

n Q e

2 × 10²⁰

摩擦起電：電性相反，電量相同

範例解說

3. 下列哪些帶電量不可能存在？ 。

(A) － 3.2 × 10

^-12

庫侖　 (B) ＋ 4.8 × 10

^-20

庫 侖 (C) ＋ 1.6 × 10

^-20

庫侖　 (D) ＋ 9.6 × 10

^-12

庫

侖　

Q 整數倍

Q 

 



_19

10 1.6

n e

BC

帶電體電量是基本電荷的整數倍

7 19

-12

10 10 2

1.6

10

3.2  



 



_

n Q e

_-1

19 -20

10 10 3

1.6

10

4.8  



 



_

n Q e

1 - 19

-20

10 10 1

1.6

10

1.6  



 



_

n Q e

₇

19 -12

10 10 6

1.6

10

9.6  



 



_

n Q e

範例解說

4. 兩電量均為＋ q 的固定點電荷相距 R ，其庫侖靜電力大小為 F ，則：

 當二電量不變，距離相距 R/2 時，靜電力＝ F 。  當二電量不變，距離相距 2R 時，靜電力＝ F 。  當二電量不變，距離相距 3R 時，靜電力＝ F 。

 當二電量分別為 4q 、 8q 時，距離相距 4R 時， 靜電力＝

F 。

2 2

F 1

R R

F  Kqq  

  ^{R q q Kqq R F}

F K R

F Kqq 2

16 32 4

8

' 4

_{2 2}

2

     



F

R

q q F

4 1/4

1/9

2

範例解說

5. （ ）三個帶電小球位於同一直線上，且均帶有等電量的負電荷，若 B 球受到來自 A 球的靜電力大小為 F ，則 B 球受到來自 A 球 和 C

球靜電力的合力為？ (A) 0 　 (B) F 　 (C) 2F 　 (D) 3F 。

2

F 1

 R



B 電荷受力 3F ( 向左運動 )

4F _F

F 4/9F

A 電荷向左運動

F 4F

4/9F C 電荷向右運動

F F

F F

F F

CB CB

CB

4 4

16 4



















2

2 2

乘積相等 反比

FCB

F D

F F

F F

F F

CA CA

CA

6 9 6²

2

3 4 16

4

















 乘積相等 反比

 導體起電法

 導體起電法：

（ 1 ）原理： 。

 發生： 接近導體時，使導體發生電荷不均的現象  帶電體感應近端之導體，生成 電。

 帶電體感應遠端之導體，生成 電。

 受感應而移動的粒子是帶 電的 。

 當帶電體離開後，導體回復 狀態。

導體起電法

靜電感應 帶電體

異性同性

負 電子

電荷均勻電中性

 導體起電法：

（ 2 ）導體起電法：

 起電：帶電體與最後之帶電導體球的電性 。

導體起電法

相異

接地

接地

感應

導體電荷均勻分布於球體表面 先感應，後吸引

+ +

 導體起電法：

（ 2 ）導體起電法：

 起電：帶電體與最後之帶電導體球的電性 。

導體起電法

相同

中和

中和

接觸

導體電荷均勻分布於球體表面 先感應，被吸引，又斥開

導體、半導體與絕緣體



導體、半導體與絕緣體：

物質 特性 起電法 實例

 電子能自由移動

 能導電 金屬 ..

 電子不能自由移動

 不能導電

玻璃 木頭 ..

半導體 矽、鍺元素導電性不佳，

掺少量硼、鎵、砷、磷元素後，導電性增加。

導 體

絕緣體

 感應起電

 接觸起電

摩擦起電

範例解說

1. （ ）如圖為感應起電的步驟，請選出正確的起電順序為何？

　 （ A ）丁→甲→丙→戊→乙 （ B ）丁→丙→乙→甲→

戊。

（ C ）丁→丙→甲→戊→乙 （ D ）丁→丙→戊→甲→

乙。

C

2. （ ）附圖的黑棒都帶正電， A 、 B 金屬球原先都不帶電，經過圖中 的甲

、乙程序後，則下列敘述何者正確？

（ A ）程序甲，稱「接觸起電」　（ B ） A 最後帶負電荷 （ C ）程序乙，稱「感應起電」　（ D ） B 最後帶負電荷。

B

（程序甲）

（程序乙）  感應，異；接觸，同

（媒體： 1

， 35“ ）

範例解說

3. 相同的兩銅球甲和乙，甲帶 20 庫侖的正電，乙帶 40 庫侖的負電，則：

 兩球接觸後再分開，甲帶 庫侖 電；乙帶 庫侖 電。

 若接觸前後兩球距離相同，則接觸前甲、乙間的靜電力大小是接觸後 的 倍。

C

 20  40C 10C 10C

 

C 2 10

40

20    

中和，均分

10 負 10 負

C

 20  40C

甲 乙

吸引力 斥力

10 8 10

40 20

2 2 2

1













R K R K

F F

8

範例解說

4. 如圖，使三個絕緣架上的大小相同金屬球 A 、 B 、 C 互相接觸：

（ 1 ） 若將由絲綢摩擦過的玻璃棒， 接近 A 球， 接著移開 C 球，然 後 移開玻璃棒， 再將 A 、 B 兩球分開，則：

 A 球帶 電， B 球帶 電， C 球帶 電。

 C 球所帶的電量 A 球所帶的電量。（＞、＝、＜）

帶正電

＋＋＋＋＋ ＋＋

＋＋

－－

－－

 

＋＋＋＋＋

－－

－－ ＋ ＋＋ ＋



－－

－－



－ －

－ －



－

－

－

－

負 負 正

＞

4. 如圖，使三個絕緣架上的大小相同金屬球 A 、 B 、 C 互相接觸：

（ 2 ） 若將由絲綢摩擦過的玻璃棒， 接近 A 球， 接著移開 C 球、 B 球， 最後移開玻璃棒，則：

 A 球帶 電， B 球帶 電， C 球帶 電。

 C 球所帶的電量 A 球所帶的電量。（＞、＝、＜）

範例解說

＋＋＋＋＋ ＋＋

＋＋

－－

－－

 

＋＋＋＋＋ －

－－－ ＋ ＋＋ ＋

負 不帶 正

＝



＋＋＋＋＋ －

－－－



－－

－－

－

－ － －

課程結束