【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的注解。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。 

第一章静电学

【山话||  本系列专栏中的力单位达因等于10⁻⁵牛顿；功的单位尔格等于10⁻⁷焦耳；热量的单位卡路里等于4.186焦耳；电荷的单位静库（1库伦=3×10⁹静库）。另外这套老教材中力的单位常用公斤、克等，但如今是不允许的，力是不能使用质量单位的。】 

§1-5静电感应

【01】把带电体移近金箔验电器，当带电体还没有接触到验电器的金属小球时，金箔就已经张开（图1·11），这表示它已经带电了。若把带电体移去，验电器金箔又重行合拢，表示它不再带电。

【02】在两个金属圆筒上各用丝线系一个通草球（图1·12），把它们并排地放在一块绝缘板上，并使它们互相接触。当把带正电的物体 R 移近两个圆筒中的任何一个时，就可以看到两个圆筒上的通草球都被排斥而当空悬起，这表示两个圆筒都带有电荷。如果把带电体 R 移开，那么通草球又都下垂，这就表示两筒都不再带电。

【03】如果在移开带电体 B 之前，用丝线 C 把两个圆筒拉开，使它们不再接触。那么在移开带电体 R 后，两筒继续保持带电状态，通草球依旧被排斥而当空悬起。用验电器检验发现：A 筒所带的电荷与带电体 R 上的电荷同种，是正电荷；B 筒却带负电荷，与带电体 R 上的电荷异种。

【04】如果再用丝线把两个圆筒拉拢，使它们重行接触，则两个通草球都立刻下垂，这表示正负电荷中和，两筒都不再带电。它说明两个圆筒所带的正负电荷的电量正好相等。

【05】因此，我们可以作出结论：把带电体移近导体，在导体两端同时出现电量相等的两种电荷；在接近带电体的一端，出现和带电体上相异的电荷，在远离带电体的一端，出现和带电体上相同的电荷。这种现象叫做静电感应现象。

【06】带电体上原先带有的电荷叫做施感电荷。导体上因静电感应而出现的电荷叫做感生电荷。

【07】静电感应现象可用电子论来解释：当带电体移近导体时，导体中的自由电子因受静电力作用而作定向运动。如果施感电荷是正的，自由电子受到吸引作用，跑向靠近带电体的一端，使这一端得到多余的电子而带负电荷，于是远离带电体的一端就因缺少电子而带正电荷。如果施感电荷是负的，自由电子受到推斥作用，结果在导体上就形成和上述情况正负相反的感生电荷。

【08】静电感应，实际上就是在施感电荷的作用下，使导体中的正负电荷分离。如果导体原来是中性的，那么在受到感应后它一端多余的电子数正是另一端缺少的电子数，所以感生的正负电荷总是等量的。

【09】在施感电荷移开以后，导体两端的正负电荷相互吸引，自由电子在静电引力作用下，从多余的一端移向缺少的一端，与正电荷中和，整个导体又呈中性。

【10】带电体能够吸引轻微物体的现象，也与静电感应有关。在纸屑、粉末、灰尘、毛发等轻微物体的外表面上，经常有一薄层碳酸溶液，它是导电体，在没有外电荷的影响时，这种溶液是中性的；当把带电体移近它们时，由于静电感应，在这薄层中形成了电荷分离的现象。因为在靠近施感电荷的一端是异种的感生电荷，在远离施感电荷的一端是同种的感生电荷，所以电引力大于电斥力，物体就被吸起。

【11】至于干燥的轻微物体也能被带电体吸起，这是因为外电荷和轻微物体的电子、原子核之间的相互作用所引起的。将来讲到电介质极化时还要讨论有关这方面的问题。

【12】图1·13表示一个带施感电荷的物体 R 和一个绝缘导体 A  。如果在移开施感电荷之前，先用手接触一下导体 A  。然后再依次移开手和施感电荷，那么导体上留下了与施感电荷异种的感生电荷。也就是说，如果施感电荷是正的，导体上留下的就是负电荷；如果施感电荷是负的，导体上就留下了正电荷。这种起电的方法叫做感应起电。

【13】感应起电的原因可以这样来解释：人体和地球都是导体，当手和导体 A 接触时，它就不再和地球绝缘，而是和人体、地球联成一个大的导体，在施感电荷的影响下，地球是远离的一端。它所带的感生电荷应该与施感电荷同种，导体 A 是靠近的一端，它所带的感生电荷与施感电荷异种。人手移开，就是把导体 A 和地球重行分开，互相绝缘，这相当于图1·12所表示的用丝线把两个导体分开。于是，导体 A 和地球上的感生电荷就都被保留下来了。

【14】因为用手接触导体就是使导体和地球连接，所以我们简称为接地。接地不一定要用手，也可以用任何其他导体；用手只不过是方便一点罢了。

习题1-5

1、三个绝缘导体，一个带正电荷，两个不带电。(1)怎样才能使两个原来不带电的导体也都带上正电荷？(2)怎样才能使它们两个都带上负电荷？(3)怎样才能使它们分别带上等量的异种电荷？

2、在应用金箔验电器检验导体是否带电时，为什么不一定要使导体和验电器金属球相接触？

3、把一个原来不带电的导体移近一个原来已经带电的金箔验电器，金箔的张角就要减小怎样来解释这个现象呢？

4、在用金箔验电器检验电荷的正负时，怎样做才能得出最可靠的判断？

5、把原来不带电的纸屑放在玻璃板上或金属板上，当带电体移近的时候，问在哪一种情况下纸屑比较容易被吸起？为什么？