Warum lädt sich ein Glasstab beim Reiben mit einem Seidentuch positiv und nicht negativ auf?

Sie wissen vielleicht, dass alle Materie aus Atomen besteht. Nun haben Atome selbst einen Kern oder Kern und Elektronen, die um den Kern kreisen. Der Kern ist positiv geladen, die Elektronen sind negativ geladen.

Wenn Sie den Glasstab mit dem Seidentuch reiben, werden Elektronen von den Atomen im Glas abgestreift und auf das Seidentuch übertragen. Dadurch bleibt der Glasstab mit mehr positiver als negativer Ladung, sodass Sie eine positive Nettoladung erhalten.

Warum gehen die Elektronen von Glas zu Seide und nicht von Seide zu Glas? Das hängt sehr von den kleinsten Details des Materials ab. Letztendlich gibt es für je zwei Materialien eines, bei dem Elektronen glücklicher sind. Es stellt sich nur heraus, dass Elektronen bei Glas und Seide am Seidenstoff glücklicher sind.

Nun zu deiner zweiten Frage. Hier ist es wichtig zu beachten, dass sich in Ihrem typischen festen Material die positiven Ladungen, die die Kerne der Atome sind, nicht viel bewegen können. Sie sind in eine starre Struktur eingesperrt. Die winzigen Elektronen können sich jedoch viel besser bewegen. Deshalb kann der Glasstab an einem Ende der Büroklammern eine negative Nettoladung induzieren.

EDIT: Lassen Sie mich hinzufügen, dass es auch eine gewisse Anziehungskraft zwischen der Seide und einem Bündel Papier geben sollte: Die Elektronen im Papier werden von den Elektronen in der Seide weggedrückt, wodurch das Ende des Papiers, das näher an der Seide liegt, zurückbleibt eine positive Nettoladung, die dann angezogen wird. Es kann aber durchaus sein, dass die Elektronen in Ihrem Seidentuch insgesamt zu weit verteilt sind, um stark genug anziehend zu wirken.

Dies liegt daran, dass Glas in der triboelektrischen Reihe über Seide liegt (zieht Elektronen weniger an als Seide) und Seide „nimmt“ ihre Elektronen, wenn sie gerieben wird. Und ja, wenn Sie einen Seidenstab hätten, würde er auch neutrales Papier anziehen, weil Papierstücke zu Dipolen werden, wie Sie erklärt haben.

Nun, dies kann durch die Austrittsarbeit von Materialien erklärt werden. Durch Reiben wird Wärme erzeugt, die Energie zum Entfernen von Elektronen liefert. Da die Austrittsarbeit des Glasstabes kleiner als das Seidentuch ist, gibt es leicht Elektronen an das Seidentuch ab, das dann Energie freisetzt (Elektronengewinn-Enthalpie) und somit für Energieerhaltung sorgt.

Wie wir alle wissen, besteht die Materie in unserer Umgebung aus dem Grundelement „Atome“, und Seide wird aus Kokons gewonnen, die Lebewesen sind und somit aus „Aminosäuren“ hergestellt werden, die die grundlegende Verbindung des Lebewesens und der Bestandteile der Aminosäure sind H2NCHRCOOH sehen wir also, dass der Buchstabe R dann ein Elektron gewinnen muss, wodurch er dann an einem Glasstab gerieben wird und dem Stab eine +ve-Ladung verleiht.

Seide hat viele zottelige Fasern , die viel Oberfläche und viele spitze Teile bieten.

Glas hat flache und glatte Oberflächen mit relativ kleiner Oberfläche für ein gegebenes Volumen.

Seide ist auch kein guter Isolator, so dass sich angesammelte Ladungen ausbreiten und zerstreuen können.

Sauberes Glas ist ein ausgezeichneter Isolator, sodass sich Ladungen nicht viel bewegen und sich ansammeln können.

Ich vermute, dass der Reibungskontakt auf der Seide sehr schnell seine überschüssige Ladung an das umgebende Material und die Luft verliert, so dass, wenn Sie ihn in die Nähe des Papiers bringen, keine merkliche Anziehungskraft mehr vorhanden ist.

Es gibt auch Unterschiede in der Mechanik positiver und negativer koronaler Entladungen , aber ich vermute, dass die Textur und Leitfähigkeit der Seide hier eher der dominierende Effekt ist als die Polarität der Objekte. Die Tatsache, dass man Acryl mit Wolle reiben kann und das Acryl Papier anzieht, scheint dies zu bestätigen, da Acryl/Wolle die umgekehrte Aufladerichtung wie Glas/Seide hat. (Acryl ist glatt und ist ein guter Isolator)