乒乓球带什么电荷?
因为乒乓球由球头和球体组成,而球头又分表皮和芯子(即通常所说的海绵). 那么问题就可以细化为两个小问题:
1、什么是球的电荷;
2、哪种运动产生这种电荷,以及怎样产生的呢?
所谓球的电荷实际上就是指由于摩擦等原因导致球带有静电,而带电的原因就是因为摩擦 下面我们就具体分析一下这个问题。
首先我们假设一个不带电的球(也就是球头与球体的表面张力系数几乎为0),把它放到带负电的物体表面时,根据同种电荷相互排斥的原理,会使得球远离物体,但此时因为表面张力的存在,使球不会脱离物体(详见图一)
这时如果我们增加接触面积(比如把球压扁一点),同样使球与物体保持一定距离但是更加紧密地接触到一起(详见图二) 如果再增加接触面积,那么球就会“掉”到物体上面去(这里需要说明一下,因为实际上的球不是完全圆形,而且表面并不光滑,所以不可能达到理想状态下的“掉”进去情况,但实际上已经足够接近了)。
现在我们可以得出结论:增加接触面积能产生更多的正电荷或者负电荷从而形成带电现象。 而乒乓球由木料或海绵等橡胶制品制成,所以会产生一定的静电。当乒乓球互相摩擦或者与其它物品相碰撞时都会使其中一部分的电荷转移到另一部分上从而导致静电的产生。 当摩擦是主要产生电荷的方式时,产生多少电荷取决于摩擦的面积,也就是说,对于球头部分来说,如果削平了让它们面积变大,那么在摩擦过程中产生的电荷就更多,这就是乒乓球在运动时之所以要不断搓动调正的原因,否则一边高一边低最终会导致一边的电子全部跑光,另一边剩下许多电子到处飞,这种情况是不现实的。 因为海绵或木料本身是一种导体,电荷可以很方便地传输到整个物体,而表面形成的等势面又能防止电荷无处安放而导致流失。 所以一般我们把这种现象称为“集肤效应”。