摩擦起电的奥秘
电学的奥秘
电学的概述
你能想象一个没有电的世界吗？我们的计算机屏幕熄灭了，电话不响了，汽车不能启动，收音机变得沉默寡言，冰箱的冰融化像哭泣，完全可以想象，在现代电力使用极其广泛的今天，如果没有电，我们生活中的一部分将变得十分暗淡，毫无生机。
早在公元前6世纪，著名的希腊泰勒斯就已经注意到用旧布摩擦琥珀片可以吸引小段秸秆，但人们一直等到18世纪，特别是19世纪，科学家才详细了解这种无形流体的所有秘密和使用。18世纪时西方开始探索电的种种现象。美国的科学家富兰克林，认为电是一种没有重量的流体，存在于所有物体中。当物体得到比正常分量多的电就称为带正电；若少于正常分量，就被称为带负电，所谓“放电”就是正电流向负电的过程（人为规定的），这个理论并不完全正确，但是正电、负电两种名称则被保留下来。此时期有关“电”的观念是物质上的主张。
富兰克林做了多次实验，并首次提出了电流的概念，1752年，他在一个风筝实验中，将系上钥匙的风筝用金属线放到云层中，被雨淋湿的金属线将空中的闪电引到手指与钥匙之间，证明了空中的闪电与地面上的电是同一回事。
19世纪下半叶、特别是20世纪标志着电得到了广泛的应用：第一个发电站出现了，电灯泡照亮了城市，电车穿行于街道，电话将人们联系起来。当前，蜂窝电话数字电视、卤素电灯泡等无处不在电从未像现在那样无处不在，但又常为人们所忽略。因此，探索电的奥秘对我们研究电的知识有相当大的帮助。
一、人体生物电的奥秘
在现代生活中，电的使用随处可见，可以想象一下如果没有电，我们的生活将是什么样子的呢？不光生活中电的用途广泛，我们人体也与电紧密相连。
自然界存在的电场
富兰克林电学说指出：人类赖以生存的地球是负电星体，带有总量约为6.77×105库仑的负电荷。距地球上空约100千米的地方，有一带正电的大气电离层，与地面之间形成一恒久电场，即自然界电场。
其中电离层对地面电压高达360千伏，地面附近电场强度约130伏/卡，电场方向垂直指向地面，它使人体头、脚之间呈现100伏至200伏的电位差，空气中的电荷通过人体流向大地。
这种自然电场能对地球上的人类和各种生物产生良好的生理刺激。所以，人类的健康和寿命同样取决于人体带电量的多少，健康者拥有80%的负电和20%的正电，即阴阳平衡。在静息的活细胞中，细胞内电位恒为负（－），细胞外电位为正（＋），人类细胞静息电位约为－90毫伏。人体是由大约6万亿个带电细胞组成的天然生物电池。每个细胞相当于电容器，存有正电和负电（内负外正），称为细胞膜电位。
这种电是生命的源泉，生命力的象征，即人体生物电。人体任何一个细微的活动都与生物电有关。外界刺激、心脏跳动、肌肉收缩、大脑活动都伴随着生物电的产生和变化。正常人的心脏、肌肉、大脑等器官生物电变化都是有规律的，所以可以根据患者的心电图、肌电图、脑电图等来判断疾病的状态。
人体生命中每一秒都有数十甚至上百库仑的电流在体内流过，德国贝尔教授曾指出：生命的基本活动实质是电子传递，如果电子传递停止了，人的生命也就终结了。电子的供应和消耗应该是平衡的，如果消耗大于供应，人体就会趋于衰老或者产生疾病：电足体康，电亏体衰。假如儿童储有6伏电，按比例而言，中年人应储3伏电，老年人储有2伏电，体弱多病者储电量将更低。人体生物电消失，生命也就宣告结束。
人为什么要充电
有人认为：人体“电生命”，决定要补充电能。现代生命科学的研究告诉我们，人生命运动的本质是“电生命”的本质，生命中的每一秒钟都有几十甚至上百库仑的电在人体中流过，称为人体生物电流。
在人生命的过程中，体内电子的消耗和供应的数量应该是相等的，这样才能维持人体正常的生理功能。如果供电放电失衡，就会导致人体各组织和器官功能的紊乱，这就是人体产生各种疾病的重要原因。科学家经过长期的研究认为：一般人从20多岁起，就应不断地给身体充电，以补充电能量的不足，这对增进健康，抵抗疾病，延缓衰老是十分重要的。
生物电和人体的关系
（1）生物电和人体内细胞的关系。人体细胞大约由60万亿个细胞组成。每个静息的活细胞都存在细胞膜电位。细胞在膜电位的作用下，使周围的钠离子、钾离子。氯离子形成梯度排列，并通过离子进行交换代谢活动。通过细胞的代谢活动，我们可以得知活动电位的原理：细胞代谢活动所依靠的最重要的部分就是各种矿物质离子，而在细胞内液中，钾离子和钠离子可以产生一种活动电位。通过测定分析可以看到，在细胞内同时有两个离子以0.01秒一次的速度互相替换。由此可见，生命活动源泉在任何情况下，都应该保持一定的平衡。
（2）生物电和神经的关系。大脑通过分布于全身的神经系统，来获取、传递和指挥全身各组织系统工作的信息。现代科学研究证实，神经系统传递的信息，是一种电信号。如果神经细胞电位失衡，就会造成电阻增大、电流不通、电信号传递受阻，从而引起相关神经和相关组织的病痛。雷电生物电流的作用，可以修复神经细胞电位、减小电阻，保持神经系统的电流畅通，神经电信号传递流畅，促进神经细胞的活力。
（3）生物电和血液的关系。血液占人体的8%左右，血液不但能给人体内补充各种营养及新鲜空气，而且还能够输送体内各组织的陈腐物质，抵挡和歼灭外来的各种细菌。健康人的血液一般都保持弱碱性，处于亚健康及疾病状态的人血液则偏酸性。呈现酸性体质是由于血液中的钙离子变少，锰离子增多的缘故。血液呈酸性时，会造成血黏度升高，使许多有机物（如甘油酸脂、胆固醇等）滞留在血液中，并黏附在血管壁，这是造成动脉硬化、心脑血管疾病的罪魁祸首。
（4）生物电和经络的关系。“通则不痛，痛则不通”中国传统医学讲究气血循环、经络畅通。有人认为：气血之“气”，即人体之“电气”，即人体生物电，因为其在人体中的流动无头无尾、循环不断，有如古代太极图，故也称“人体闭合生物电流”。经络不通，是由于细胞电位失衡、局部电阻增大及电流不通所导致，人体疾病也由此而产生。通过“高电位电疗法”的作用，可以使细胞电位迅速恢复正常，减小局部组织电阻值，打通电路，故能达到通经活络的神奇效果。
二、闪电的奥秘
闪电对于我们来说并不陌生，在夏天的阴雨天气里我们经常可以看到天空中的闪电，但是，即便闪电在我们的生活中常常出现，但是我们对于闪电的真实面目又有多少了解呢？我们是否真正地了解了闪电的奥秘了呢？
闪电，在大气科学中指大气中的强放电现象。在夏季的雷雨天气中雷电现象较为常见。它的发生与云层中气流的运动强度有关。有资料显示，冬季下雪时也可能发生雷电现象，即雷雪，但是发生机会相当微小。若有严重的火山爆发时，空中可能出现电荷短路，出现闪电。
闪电的放电作用通常会产生闪光。雷电起因一般被认为是云层内的各种微粒因为碰撞摩擦而积累电荷，当电荷的量达到一定的水平，等效于云层间或者云层与大地之间的电压达到或超过某个特定的值时，会因为局部电场强度达到或超过当时条件下空气的电击穿强度从而引起放电。空气中的电力经过放电作用急速地将空气加热膨胀，空气因膨胀而被压缩成电浆，再而产生了闪电的雷声。目前对于放电具体过程的认识还不能透彻明白，一般被认为和长间隙击穿的现象相类似。
闪电的电流很大，其峰值一般能达到几万安培，但是其持续的时间很短，一般只有几十微秒。所以闪电电流的能量不如想象的那么巨大。不过雷电电流的功率很大，对建筑物和其他设备尤其是电器设备的破坏十分巨大，所以需要安装避雷针或避雷器等以在一定程度上保护这些建筑和设备的安全。
闪电是云与云之间、云与地之间和云体内各部位之间的强烈放电。
闪电对人类活动影响很大，当建筑物、输电线网等遭其袭击，可能造成严重损失。保护建筑物免受闪电袭击的最切实可行的办法是安装避闪器（避雷针），把闪电中的电引向地面事先选好的安全区。
线状闪电
闪电的类型
（1）线状闪电。最常见的闪电是线形闪电，它是一些非常明亮的白色、粉红色或淡蓝色的亮线，它很像地图上的一条分支很多的河流，又好像倒挂在天空中的一棵蜿蜒曲折、枝杈纵横的大树。线形闪电的“脾气”早已被科学工作者摸透，用连续高速的照相机可以完整地记录线形闪电的全过程，并能在实验室成功地进行模拟实验。线状闪电与其他闪电不同的地方是它有特别大的电流强度，平均可以达到几万安培，在少数情况下可达20万安培。这么大的电流强度，可以毁坏和摇动大树，有时还能伤人。当它接触到建筑物的时候，常常造成“雷击”而引起火灾。线状闪电多数是云对地的放电。
（2）片状闪电。片状闪电也是一种比较常见的闪电形状。它看起来好像是在云面上有一片闪光。这种闪电可能是云后面看不见的火花放电的回光，或者是云内闪电被云滴遮挡而造成的漫射光，也可能是出现在云上部的一种丛集的或闪烁状的独立放电现象。
近地面的白光为片状闪电
（3）球状闪电。球状闪电一般发生在线状闪电之后，球状闪电虽说是一种十分罕见的闪电形状，却最引人注目。它像一团火球，有时还像一朵发光的盛开着的“绣球”菊花。它约有人头那么大，偶尔也有直径几米甚至几十米的。球状闪电有时候在空中慢慢地转悠，有时候又完全不动地悬在空中。它有时候发出白光，有时候又发出像流星一样的粉红色光。球状闪电“喜欢”钻洞，有时候，它可以从烟囱、窗户、门缝钻进屋内，在房子里转一圈后又溜走。球状闪电有时发出“咝咝”的声音，然后随着一声闷响而消失；有时又只发出微弱的噼啪声而不知不觉地消失。球状闪电消失以后，在空气中可能留下一些有臭味的气烟，有点像臭氧的味道。球状闪电的生命史不长，大约为几秒钟到几分钟。
（4）带状闪电。带状闪电与线状闪电相似，只是亮的通道比较宽，看上去好像一条较亮的亮带。带状闪电是由连续数次的放电组成，在各次闪电之间，闪电路径因受风的影响而发生移动，使得各次单独闪电互相靠近，形成一条带状。带的宽度约为10米。这种闪电如果击中房屋，可以立即引起大面积燃烧。
（5）联珠状闪电。各种闪电中，最罕见的是联珠状闪电，世界上绝大多数人都未曾见过它。联珠状闪电看起来好像一条在云幕上滑行或者穿出云层而投向地面的发光点的连线，也像闪光的珍珠项链。1916年5 月8日在德国德累斯顿城市的一所钟楼上空，曾发生过一次联珠状闪电，并留下了记载。人们首先看到一个线状闪电从云底伸下来；其后，人们看见线状闪电的通道变宽，颜色也由白色变为黄色。不久闪电通道渐渐变暗，但整个通道不是在同时间均匀地变暗，因此明亮的通道变成一串珍珠般的亮点，从云间垂挂下来，美丽动人，人们估计亮珠有32颗，每颗直径为5米。之后，亮珠逐渐缩小，形状变圆；最后亮度愈来愈暗，直到完全熄灭。有人认为联珠状闪电似乎是从线状闪电到球状闪电的过渡形式。联珠状闪电往往紧跟在线状闪电之后接踵而至，几乎没有时间间隔。由于联珠状闪电出现的机会极少，维持的时间也极短，因此人们对这种闪电的成因研究得很少，形成的原因尚不清楚。
（6）火箭状闪电。火箭状闪电比其它各种闪电放电慢得多，它需要l～1.5秒钟时间才能放电完毕。可以用肉眼很容易地跟踪观测它的活动。
（7）黑色闪电。一般闪电多为蓝色、红色或白色，但有时也有黑色闪电。由于大气中太阳光、云的电场和某些理化因素的作用，天空中会产生一种化学性能十分活泼的微粒。在电磁场的作用下，这种微粒便聚集在一起，形成许多球状物。这种球状物不会发射能量，但可以长期存在，它没有亮光，不透明，所以只有白天才能观测到它。
（8）超级闪电。超级闪电指的是那些威力比普通闪电大100多倍的稀有闪电。普通闪电产生的电力约为10亿瓦特，而超级闪电产生的电力则至少有1 000亿瓦特，甚至可能达到1万亿至10万亿瓦特。纽芬兰的钟岛在1978年显然曾受到一次超级闪电的袭击，连13千米以外的房屋也被震得格格响，整个乡村的门窗都喷出蓝色火焰。
闪电的形成原因
雷暴时的大气电场与晴天时有明显的差异，产生这种差异的原因，是雷雨云中有电荷的累积并形成雷雨云的极性，由此产生闪电而造成大气电场的巨大变化。但是雷雨云的电是怎么来的呢？也就是说，雷雨云中有哪些物理过程导致了它的起电？为什么雷雨云中能够累积那么多的电荷并形成有规律的分布？雷雨云形成的宏观过程以及雷雨云中发生的微物理过程，与云的起电有密切联系。科学家们对雷雨云的起电机制及电荷的分布，进行了大量的观测和实验，积累了许多资料并提出了各种各样的解释，有些论点至今也还有争论。归纳起来，云的起电机制主要有如下几种：
第一、对流云初始阶段的“离子流”假说
大气中总是存在着大量的正离子和负离子，在云中的水滴上，电荷分布是不均匀的：最外边的分子带负电，里层带正电，内层与外层的电位差约高0.25伏特。为了平衡这个电位差，水滴必须“优先”吸收大气中的负离子，这样就使水滴逐渐带上了负电荷。当对流发展开始时，较轻的正离子逐渐被上升气流带到云的上部；而带负电的云滴因为比较重，就留在下部，造成了正负电荷的分离。
第二、冷云的电荷积累(https://www.daowen.com)
当对流发展到一定阶段，云体伸入0℃层以上的高度后，云中就有了过冷水滴、霰粒和冰晶等。这种由不同相态的水汽凝结物组成且温度低于0℃的云，叫冷云。冷云的电荷形成和积累过程有如下几种：
（1）冰晶与霰粒的摩擦碰撞起电。霰粒是由冻结水滴组成的，呈白色或乳白色，结构比较松脆。由于经常有过冷水滴与它撞冻并释放出潜热，故它的温度一般要比冰晶来得高。在冰晶中含有一定量的自由离子（OH－或H＋），离子数随温度升高而增多。由于霰粒与冰晶接触部分存在着温差，高温端的自由离子必然要多于低温端，因而离子必然从高温端向低温端迁移。离子迁移时，较轻的带正电的氢离子速度较快，而带负电的较重的氢氧离子（OH－）则较慢。因此，在一定时间内就出现了冷端H＋离子过剩的现象，造成了高温端为负，低温端为正的电极化。当冰晶与霰粒接触后又分离时，温度较高的霰粒就带上负电，而温度较低的冰晶则带正电。在重力和上升气流的作用下，较轻的带正电的冰晶集中到云的上部，较重的带负电的霰粒则停留在云的下部，因而造成了冷云的上部带正电而下部带负电。
（2）过冷水滴在霰粒上撞冻起电。在云层中有许多水滴在温度低于0℃时仍不冻结，这种水滴叫过冷水滴。过冷水滴是不稳定的，只要它们被轻轻地震动一下，马上就会冻结成冰粒。当过冷水滴与霰粒碰撞时，会立即冻结，这叫撞冻。当发生撞冻时，过冷水滴的外部立即冻成冰壳，但它内部仍暂时保持着液态，并且由于外部冻结释放的潜热传到内部，其内部液态过冷水的温度比外面的冰壳来得高。温度的差异使得冻结的过冷水滴外部带正电，内部带负电。当内部也发生冻结时，云滴就膨胀分裂，外表皮破裂成许多带正电的小冰屑，随气流飞到云的上部，带负电的冻滴核心部分则附在较重的霰粒上，使霰粒带负电并停留在云的中、下部。
（3）水滴因含有稀薄的盐分而起电。除了上述冷云的两种起电机制外，还有人提出了由于大气中的水滴含有稀薄的盐分而产生的起电机制。当云滴冻结时，冰的晶格中可以容纳负的氯离子（Cl－），却排斥正的钠离子（Na＋）。因此，水滴已冻结的部分就带负电，而未冻结的外表面则带正电（水滴冻结时，是从里向外进行的）。由水滴冻结而成的霰粒在下落过程中，摔掉表面还来不及冻结的水分，形成许多带正电的小云滴，而已冻结的核心部分则带负电。由于重力和气流的分选作用，带正电的小滴被带到云的上部，而带负电的霰粒则停留在云的中、下部。
（4）暖云的电荷积累。上面讲了一些冷云起电的主要机制。在热带地区，有一些云整个云体都位于0℃以上区域，因而只含有水滴而没有固态水粒子。这种云叫做暖云或“水云”。暖云也会出现雷电现象。在中纬度地区的雷暴云，云体位于0℃等温线以下的部分，就是云的暖区。在云的暖区里也有起电过程发生。
在雷雨云的发展过程中，上述各种机制在不同发展阶段可能分别起作用。但是，最主要的起电机制还是由于水滴冻结造成的。大量观测事实表明，只有当云顶呈现纤维状丝缕结构时，云才发展成雷雨云。飞机观测也发现，雷雨云中存在以冰、雪晶和霰粒为主的大量云粒子，而且大量电荷的累积即雷雨云迅猛的起电机制，必须依靠霰粒生长过程中的碰撞、撞冻和摩擦等才能发生。
球形闪电的奥秘
我国北宋著名科学家沈括在《梦溪笔谈》中，对球形闪电进行了较为细致的描述。球形闪电自天空进入“堂之西室”后，又从窗间檐下而出，雷鸣电闪过后，房屋安然无恙，只是墙壁窗纸被熏黑了。令人惊奇的是屋内木架子以及架内的器皿杂物（包括易燃的漆器）都未被电火烧毁，相反，镶嵌在漆器上的银饰却被电火熔化，其汁流到地上，钢质极坚硬的宝刀竟熔化成汁水。令人费解的是，用竹木、皮革制作的刀鞘却完好无损。
弗兰克·莱思在他的著名作品《大自然在发狂》，记录了一个事实：在俄罗斯某农庄，两个小孩子在牛棚的屋檐下避雨时，忽然天空中飘下一个橘红色的火球，首先在一棵大树顶上跳来跳去，最后落到地面，滚向牛棚，火星四射。两个小孩吓呆了。当火球滚到他们脚前，年纪较小的一个才回过神来，用力猛踢了火球一脚，轰隆一声，奇怪的火球爆炸了，两个小孩被震倒在地，但没有受伤，可是牛棚里的12头牛却死了11头，然而幸存的一头却没有受伤。
苏联有一架“伊尔－18”飞机，在1 200米高空飞行，遇到雷雨，一个直径为10厘米的球形闪电闯入飞机驾驶舱，一声巨响后爆炸了。可是几秒钟后，它却令人难以置信地通过了密封的金属舱壁，在乘客座舱处分裂成两个光亮的半月形，随后又合并在一起，最后发出不大的声音离开了飞机。驾驶员发现机上的雷达和部分仪表失去效能，只好驾飞机立即着陆。做地面检查时，发现在球形闪电进入和离开处即飞机头部外壳板和尾部各有一个窟窿，但飞机内壁没有任何损坏，乘客也没有受到任何伤害，真是有惊无险。
1955年夏天，苏联著名物理学家德米特列耶夫正在奥温加湖畔度假，8月23日傍晚，下了一场暴雨。德米特列耶夫正站在大楼门前观赏自然景色。这时空中掠过一道强烈的闪电，一两分钟之后，一个淡红色的火球在离地面两米半的空中，缓慢地向他站立的方向飘来，黄色、绿色和紫色的火星四溅。当火球接近他时，却改变了移动的方向，开始向上浮动，并且在空中一动不动地驻足了几秒钟，然后飘向远处森林，在一棵树枝上“降落”下来。火球剧烈地发射出火星，很快又熄灭了。当德米特列耶夫清醒过来以后，只觉得火球经过的地方，空气中有股少有的清新气味。职业的本能驱使他立即取来烧瓶，采取空气样品，经化验分析，发现其中含有大量的臭氧和二氧化氮，其含量大大超过正常值，这表明在火球内部很可能发生过某些化学反应。
球形闪电
由此，一大堆关于球形闪电的问题便产生了。它是怎样形成的？为什么会成为火球形态？火球的能量来自何方？为什么球形闪电的发光时间很长（从几秒到几分钟）？火球的发光原理是什么？它为什么能保持球形并且能够移动？为什么它有时发出轻微的噼啪声而最后消失掉，有时却震耳欲聋地爆炸呢？诸如此类的问题长期以来令世界各国的科学家苦苦探寻，不得其解，各种假说相继问世。
法国科学家马季阿萨认为，球形闪电是一些大气的氮和氧的特殊化合物，它们在普通闪电的周围形成，并在冷却时消失。
苏联科学家普·切尔文斯基认为，火球是一种带强电的气体混合物。球体是不稳定的，可以因为各种原因而发生爆炸，但在某些条件下碰到导电体后可能会因放电而减弱。
有些学者得出的结论正如苏联著名物理学家德米特列耶夫的研究结果一样，他们认为球形闪电消失后的浅褐色烟雾是二氧化氮，而空气中相当强烈的清新气味则是臭氧。从而推测，球形闪电可能是因为有某种气体进入臭氧集中区，使臭氧很快分解而形成。
还有很多学者认为，球形闪电是一个等离子凝团，是一种脱离开原子的电子、离子混合物。等离子凝团无论在普通闪电后，还是在普通闪电的“锋芒上”都能产生和出现。在此情况下，球形闪电从普通闪电那里“窃取”了生成的力量。
2002年1月15日英国皇家学会发表了一组有关球状闪电理论的文章。这些理论分别由光电学家、物理学家和化学工程师提出。他们提出了3个解释球状闪电缘由的新理论。其主要内容分别是：
（1）球状闪电是由含有水合离子的小水滴组成的，它通过离子反应来释放能量。在这个理论中，球状闪电是一个包含等离子体的电化学结构，这一结构是由温度、压力、电磁场和重力场的微妙平衡来维持的。
（2）球状闪电是由聚合体细丝缠绕而成，通过表面放电来释放能量。在该理论中，灰尘中的自然微粒，像来源于纤维素、煤烟或硅土中的微粒都能形成细丝状结构，这些细丝聚合起来就变成了一个高度充电的球体，当它表面放电时，就发出了光和热。
（3）球状闪电是由金属纳米粒子链构成，其能量释放是通过金属纳米粒子的表面氧化来进行的。在这个理论中，普通的闪电能引起像土壤或木材这样的物质释放金属蒸气，这种带电的金属蒸气浓缩成一个网状的金属纳米粒子球。
这些理论都有些说服力，特别是第三个理论，可以解释为什么球状闪电能够穿过墙壁和关着的窗子，似乎更有说服力。
虽然人们在实验室中已模拟出了极微型又短命的球状闪电，但是，真正的球形闪电并没有造出来。事实上，所有的理论在球状闪电的复杂多变性面前都显得那么单薄。一个真正的球状闪电理论应说明所有的现象，包括没有雷暴的情况和球状闪电持续很长时间及球状闪电大如房屋的情形。然而要做到这一点，是需要更完善的理论作基础的。
球形闪电之所以神秘，是因为它实在是罕见，而且行踪飘忽不定，色彩和外形变化多端，以及具有强大的瞬间破坏力，这些都需要我们努力研究，解开球形闪电本质奥秘，对我们的生产生活或许会有很大的帮助。
三、摩擦起电的奥秘
摩擦起电的现象在我们的生活中经常可以见到，这些有趣的物理现象常常引发人产生学习物理的兴趣，那么，对于摩擦起电的深入研究，将给我们带来更多学习物理的热情，使我们更加喜欢学习物理，更加喜欢研究物理的奥秘。
摩擦起电现象
用摩擦的方法使物体带电的现象，叫摩擦起电（或两种不同的物体相互摩擦后，一种物体带正电，另一种物体带负电的现象）。摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果。因此原来不带电的两个物体摩擦起电时，它们所带的电量在数值上必然相等。
两种电荷：自然界中只存在两种电荷。
电荷间的相互作用：同种电荷互相推斥，异种电荷互相吸引。
任何两个物体摩擦，都可以起电。18世纪中期，美国科学家本杰明·富兰克林经过分析和研究，认为有两种性质不同的电，叫做正电和负电。物体因摩擦而带的电，不是正电就是负电。科学上规定：与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电相同的，叫做正电；与用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电相同的，叫做负电。
摩擦起电只是一种现象。近代科学告诉我们：任何物体都是由原子构成的，而原子由带正电的原子核和带负电的电子所组成，电子绕着原子核运动。在通常情况下，原子核带的正电荷数跟核外电子带的负电荷数相等，原子不显电性，所以整个物体是中性的。原子核里正电荷数量很难改变，而核外电子却能摆脱原子核的束缚，转移到另一物体上，从而使核外电子带的负电荷数目改变。当物体失去电子时，它的电子带的负电荷总数比原子核的正电荷少，就显示出带正电；相反，本来是中性的物体，当得到电子时，它就显示出带负电。
摩擦起电 带电物体吸引轻小物体
两个物体互相摩擦时，其中必定有一个物体失去一些电子，另一个物体得到多余的电子。如用玻璃棒跟丝绸摩擦，玻璃棒的一些电子转移到丝绸上，玻璃棒因失去电子而带正电，丝绸因得到电子而带等负电。用橡胶棒跟毛皮摩擦，毛皮的一些电子转移到橡胶棒上，毛皮带正电，橡胶棒带着等量的负电。
同种材料摩擦起电的原因
利用一些容易起电的同种材料进行相互摩擦，两个摩擦表面就能够出现带电现象。通过进一步的实验表明：两个表面所带电荷为同性电荷，并且有的材料摩擦可以带同性正电荷，有的摩擦后可以带同性负电荷。在排除了外界的影响（如通过其他导体导走电荷等）之后，实验仍能得到相同的结果。
从另一个角度对摩擦起电进行解释
因为介质在未摩擦之前会在周围的环境中受到了一定程度的污染，污染的结果是介质和污染物之间因接触而产生了偶电层。摩擦会使一部分污染脱离介质表面，从而脱离部分的介质与污染之间的偶电层也随之分离使介质带上电荷。因为介质相同，且污染物也相同，偶电层也是相同的，故偶电层脱离时，介质上会带上同种电荷。
摩擦起电知识的再补充：
（1）我们知道物质有分子构成，分子由原子构成，而原子又是由原子核和绕原子核高速运动的电子所构成。电子带负电，原子核带正电。
（2）物体上电荷不流动，被称为“静电”。人体静电的电压最高可达2万伏左右。在冬天干燥的空气里人体会带电，只要人一走动，空气与衣服之间的摩擦就使人体储存了静电。因此，当手触及门上的金属把手等导体就会放电，感觉就像被麻了一下。
（3）同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引。
随着科学界对物理学研究的更加深入，摩擦起电的原理也必将在生活中被广泛应用，从而为我们人类的生活、生产带来一定的便捷。
