在原子结构中,核心部分由质子和中子组成,负电荷的电子则绕核心运动。质子和电子带有相反的电荷,质子带正电荷,电子带负电荷。
由于质子数量大于电子数量,原子整体带正电荷,但由于电子比质子运动快,电子在原子周围形成了所谓“电子云”的结构。这样,原子就同时带有正、负电荷,形成了正负极分化的状态。
在化学反应中,分子中的原子通过分子键结合在一起。分子键是由分子中的原子间共享电子对形成的。共享电子对的运动方向会对原子形成的电子云产生影响,使分子键出现正负极分化的现象。
正负极相互作用是化学反应中很重要的一种因素。不同的分子之间或者同一分子内的不同部分之间,由于带电粒子正负极相互吸引或排斥,就会发生各种反应。
电池是通过两种不同金属间的化学反应产生电能的装置。这种化学反应同时也形成了正负极,其中一个金属被氧化,放电子成为负极,另一金属则接受电子,形成正极。
在电池中,两种金属有一定的电位差,将它们连通的电解质中,负极向正极流动电子,形成电流。
电荷的分离也是正负极存在的原因。比如,在轨道飞行的航天器进入地球大气层时,空气带电荷密度较高,静电会在航天器表面积聚。这时就会出现静电感应现象,将航天器表面分成正负两个极性区域。
类似地,在雷暴的环境下,雷电会沿着空气流动形成一条带电的通道,形成正负极分化的状态。