靜電

單元主題：靜電 ^{【第 4－1 節】}

 靜電現象與成因 1.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

（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（ ）

 帶電體間的關係：

 同性電荷彼此 ，異性電荷彼此 。

理化課堂講義（自然五）101

乙

A B B C C D

電子e

轉移

甲 甲

乙 乙

 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：

 電量與庫侖定律 1.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

理化課堂講義（自然五）

二物體帶電可能情形 相排斥

相吸引

電 性 A

B C D

庫侖 Coulomb 西元 1736－1806年

2.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：

3.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

 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。

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

理化課堂講義（自然五）103

n= Q

e =6 . 24 ×10

×Q

⇒ F

= F

= KQq R

Q q

甲 乙

R

Q q

甲 乙

R

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。

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。

 移動方向延伸討論：A球向 ；B球向 ；C球向 。

 導體起電法 1.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。

理化課堂講義（自然五）

（2）導體起電法：

 起電：帶電體與最後之帶電導體球的電性 。

 起電：帶電體與最後之帶電導體球的電性 。

 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

 起電

 起電 金屬..

理化課堂講義（自然五）

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半導體 掺少量硼、鎵、砷、磷元素後，導電性增加。

 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。

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。

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。

理化課堂講義（自然五）

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，j 接近 A 球，k 接著移開 C 球，然後l 移開玻

璃棒，m 再將A、B兩球分開，則：

u A 球帶 電，B 球帶 電，C球帶 電。

v C 球所帶的電量 A 球所帶的電量。（＞、＝、＜）

 解析：絲綢摩擦過的玻璃棒，帶 電。

理化課堂講義（自然五）107

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，j 接近 A 球，k 接著移開 C 球、B球，l 最後移

開玻璃棒，則：

u A 球帶 電，B 球帶 電，C球帶 電。

v C 球所帶的電量 A 球所帶的電量。（＞、＝、＜）

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課程結束….

理化課堂講義（自然五）109