【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)6677版』，此版叢書(shū)是“數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書(shū)共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書(shū)是大半個(gè)世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來(lái)自學(xué)。不過(guò)這套叢書(shū)卻很適合像我這樣已接受過(guò)基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫(xiě)的注解。

【山話嵓語(yǔ)】『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)』其實(shí)還有新版，即80年代的改開(kāi)版，改開(kāi)版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過(guò)我依然選擇6677版，首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí)，讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專業(yè)術(shù)語(yǔ)和計(jì)算模式的來(lái)由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開(kāi)版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材，不該被埋沒(méi)在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時(shí)間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)6677版』上傳成文字版。?

第一章靜電學(xué)

【山話||? 本系列專欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；熱量的單位卡路里等于4.186焦耳；電荷的單位靜庫(kù)（1庫(kù)倫=3×10?靜庫(kù)）。另外這套老教材中力的單位常用公斤、克等，但如今是不允許的，力是不能使用質(zhì)量單位的?！?

§1-5靜電感應(yīng)

【01】把帶電體移近金箔驗(yàn)電器，當(dāng)帶電體還沒(méi)有接觸到驗(yàn)電器的金屬小球時(shí)，金箔就已經(jīng)張開(kāi)（圖1·11），這表示它已經(jīng)帶電了。若把帶電體移去，驗(yàn)電器金箔又重行合攏，表示它不再帶電。

【02】在兩個(gè)金屬圓筒上各用絲線系一個(gè)通草球（圖1·12），把它們并排地放在一塊絕緣板上，并使它們互相接觸。當(dāng)把帶正電的物體 R 移近兩個(gè)圓筒中的任何一個(gè)時(shí)，就可以看到兩個(gè)圓筒上的通草球都被排斥而當(dāng)空懸起，這表示兩個(gè)圓筒都帶有電荷。如果把帶電體 R 移開(kāi)，那么通草球又都下垂，這就表示兩筒都不再帶電。

【03】如果在移開(kāi)帶電體 B 之前，用絲線 C 把兩個(gè)圓筒拉開(kāi)，使它們不再接觸。那么在移開(kāi)帶電體 R 后，兩筒繼續(xù)保持帶電狀態(tài)，通草球依舊被排斥而當(dāng)空懸起。用驗(yàn)電器檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：A 筒所帶的電荷與帶電體 R 上的電荷同種，是正電荷；B 筒卻帶負(fù)電荷，與帶電體 R 上的電荷異種。

【04】如果再用絲線把兩個(gè)圓筒拉攏，使它們重行接觸，則兩個(gè)通草球都立刻下垂，這表示正負(fù)電荷中和，兩筒都不再帶電。它說(shuō)明兩個(gè)圓筒所帶的正負(fù)電荷的電量正好相等。

【05】因此，我們可以作出結(jié)論：把帶電體移近導(dǎo)體，在導(dǎo)體兩端同時(shí)出現(xiàn)電量相等的兩種電荷；在接近帶電體的一端，出現(xiàn)和帶電體上相異的電荷，在遠(yuǎn)離帶電體的一端，出現(xiàn)和帶電體上相同的電荷。這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)現(xiàn)象。

【06】帶電體上原先帶有的電荷叫做施感電荷。導(dǎo)體上因靜電感應(yīng)而出現(xiàn)的電荷叫做感生電荷。

【07】靜電感應(yīng)現(xiàn)象可用電子論來(lái)解釋：當(dāng)帶電體移近導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體中的自由電子因受靜電力作用而作定向運(yùn)動(dòng)。如果施感電荷是正的，自由電子受到吸引作用，跑向靠近帶電體的一端，使這一端得到多余的電子而帶負(fù)電荷，于是遠(yuǎn)離帶電體的一端就因缺少電子而帶正電荷。如果施感電荷是負(fù)的，自由電子受到推斥作用，結(jié)果在導(dǎo)體上就形成和上述情況正負(fù)相反的感生電荷。

【08】靜電感應(yīng)，實(shí)際上就是在施感電荷的作用下，使導(dǎo)體中的正負(fù)電荷分離。如果導(dǎo)體原來(lái)是中性的，那么在受到感應(yīng)后它一端多余的電子數(shù)正是另一端缺少的電子數(shù)，所以感生的正負(fù)電荷總是等量的。

【09】在施感電荷移開(kāi)以后，導(dǎo)體兩端的正負(fù)電荷相互吸引，自由電子在靜電引力作用下，從多余的一端移向缺少的一端，與正電荷中和，整個(gè)導(dǎo)體又呈中性。

【10】帶電體能夠吸引輕微物體的現(xiàn)象，也與靜電感應(yīng)有關(guān)。在紙屑、粉末、灰塵、毛發(fā)等輕微物體的外表面上，經(jīng)常有一薄層碳酸溶液，它是導(dǎo)電體，在沒(méi)有外電荷的影響時(shí)，這種溶液是中性的；當(dāng)把帶電體移近它們時(shí)，由于靜電感應(yīng)，在這薄層中形成了電荷分離的現(xiàn)象。因?yàn)樵诳拷└须姾傻囊欢耸钱惙N的感生電荷，在遠(yuǎn)離施感電荷的一端是同種的感生電荷，所以電引力大于電斥力，物體就被吸起。

【11】至于干燥的輕微物體也能被帶電體吸起，這是因?yàn)橥怆姾珊洼p微物體的電子、原子核之間的相互作用所引起的。將來(lái)講到電介質(zhì)極化時(shí)還要討論有關(guān)這方面的問(wèn)題。

【12】圖1·13表示一個(gè)帶施感電荷的物體 R 和一個(gè)絕緣導(dǎo)體 A? 。如果在移開(kāi)施感電荷之前，先用手接觸一下導(dǎo)體 A? 。然后再依次移開(kāi)手和施感電荷，那么導(dǎo)體上留下了與施感電荷異種的感生電荷。也就是說(shuō)，如果施感電荷是正的，導(dǎo)體上留下的就是負(fù)電荷；如果施感電荷是負(fù)的，導(dǎo)體上就留下了正電荷。這種起電的方法叫做感應(yīng)起電。

【13】感應(yīng)起電的原因可以這樣來(lái)解釋：人體和地球都是導(dǎo)體，當(dāng)手和導(dǎo)體 A 接觸時(shí)，它就不再和地球絕緣，而是和人體、地球聯(lián)成一個(gè)大的導(dǎo)體，在施感電荷的影響下，地球是遠(yuǎn)離的一端。它所帶的感生電荷應(yīng)該與施感電荷同種，導(dǎo)體 A 是靠近的一端，它所帶的感生電荷與施感電荷異種。人手移開(kāi)，就是把導(dǎo)體 A 和地球重行分開(kāi)，互相絕緣，這相當(dāng)于圖1·12所表示的用絲線把兩個(gè)導(dǎo)體分開(kāi)。于是，導(dǎo)體 A 和地球上的感生電荷就都被保留下來(lái)了。

【14】因?yàn)橛檬纸佑|導(dǎo)體就是使導(dǎo)體和地球連接，所以我們簡(jiǎn)稱為接地。接地不一定要用手，也可以用任何其他導(dǎo)體；用手只不過(guò)是方便一點(diǎn)罷了。

習(xí)題1-5

1、三個(gè)絕緣導(dǎo)體，一個(gè)帶正電荷，兩個(gè)不帶電。(1)怎樣才能使兩個(gè)原來(lái)不帶電的導(dǎo)體也都帶上正電荷？(2)怎樣才能使它們兩個(gè)都帶上負(fù)電荷？(3)怎樣才能使它們分別帶上等量的異種電荷？

2、在應(yīng)用金箔驗(yàn)電器檢驗(yàn)導(dǎo)體是否帶電時(shí)，為什么不一定要使導(dǎo)體和驗(yàn)電器金屬球相接觸？

3、把一個(gè)原來(lái)不帶電的導(dǎo)體移近一個(gè)原來(lái)已經(jīng)帶電的金箔驗(yàn)電器，金箔的張角就要減小怎樣來(lái)解釋這個(gè)現(xiàn)象呢？

4、在用金箔驗(yàn)電器檢驗(yàn)電荷的正負(fù)時(shí)，怎樣做才能得出最可靠的判斷？

5、把原來(lái)不帶電的紙屑放在玻璃板上或金屬板上，當(dāng)帶電體移近的時(shí)候，問(wèn)在哪一種情況下紙屑比較容易被吸起？為什么？