Отримання знань

дистанційна підтримка освіти школярів

ФІЗИЧНИЙ ЗМІСТ ЯВИЩА ЕЛЕКТРИЗАЦІЇ

Розглянемо детальніше процеси, які відбуваються під час електризації.

Дослід 1.

Поспостерігаємо за одним з видів електризації – електризація полем, тобто виникнення на поверхні провідника (у вигляді сфери, пустотілого циліндра та ін.) електричного заряду того ж знаку і величини, що й у зарядженого тіла, яке внесене всередину цього провідника.

Закріпимо на верхній частині стержня електроскопа пустотілий стакан, виготовлений із провідника. Всередину цього стакану внесемо заряджене тіло (наприклад, ебонітову паличку, натерту хутром). Зафіксуємо кут відхилення листків електроскопа. Виймемо ебонітову паличку зі стакану і розрідимо його. Після цього доторкнемось зарядженим тілом до стакана електроскопа, алеf із зовнішньої сторони. В результаті можна побачити, що відхилення листків електроскопа буде таким самим. Пояснення цього явища ми дамо пізніше, при вивченні властивостей електричного поля.

? – Під час електризації заряджається лише одне тіло чи обидва?

Дослід 2

На ізолюючих ручках закріпимо дві пластини: ебонітову та дерев’яну, що покрита тканиною. На стержні електроскопа закріпимо металевий стакан, у який будемо вносити закріплені на стержнях пластини. Якщо внести заряджене тіло всередину стакана, не дотикаючись його стінок, то на стінках стакану виникне електричний заряд, який точно рівний заряду, який внесено всередину стакана. Помістимо кожну з пластинок в стакан. Електроскоп не покаже жодного відхилення листків, це доводить те, що обидві пластинки на початку досліду не заряджені. Потім потремо пластинки одна об одну, наелектризувавши їх. Після цього будемо по черзі вносити ці пластинки в стакан.

При внесенні ебонітової пластинки відхилення листків електроскопа свідчитиме про наявність на ебоніті електричного заряду. Якщо після цього вийняти ебонітову пластинку і внести пластинку з тканиною, то відхилення листків електроскопа знов зменшиться до нуля.

Звідси можна зробити висновок, що на обох пластинках внаслідок електризації тертям виникає однаковий за величиною, але різний за знаком електричний заряд.

? – Звідки береться цей заряд? Можливо він виникає при терті?

Дослід 3

? – Що буде відбуватися з показами електроскопа, якщо одночасно внести в стакан заряджену ебонітову пластинку та пластинку з тканини, що попередньо були потертими одна об одну?

Внесемо обидві палички, попередньо потерті одна об одну, всередину стакана електроскопа, не торкаючись стінок стакана. Електроскоп не буде показувати ніякого відхилення листків (рис 1.).

Рис 1

Якщо вилучити одну з пластинок, залишивши іншу всередині стакана, електроскоп покаже значне відхилення листків, яке вказуватиме, що кожна з пластинок все ще має значний електричний заряд.

Той факт, що при внесенні обох пластинок електроскоп не показує електричного заряду, означає, що заряди пластинок крім того, що рівні за модулем і протилежні за знаком, ще й те, що сума зарядів обох пластинок після електризації дорівнює нулю. Цей дослід наводить на думку, що ні позитивні, ні негативні заряди не виникають при терті, вони були в кожній пластині вже до досліду, але в рівних кількостях і тому не могли бути виявленими. Електризація зводиться до того, що позитивні і негативні заряди якимось чином розподіляються так, що на одній пластинці (тканина) виявляється надлишок позитивних зарядів, а на іншій (ебоніт) – такий самий надлишок негативних зарядів. Саме тому, хоча кожна з пластинок заряджена, загальна сума позитивних і негативних зарядів залишається рівною нулю. Підсумовуючи результати досліду, можна дати ще й таке визначення електризації:

Електризація – це фізичне явище перерозподілу зарядів у тілі.

? - Яким же чином перерозподіляються заряди в тілі?

Як відомо, згідно досліду Е. Резерфорда, атом складається з позитивно зарядженого ядра і електронів, які обертаються навколо нього по коловим чи еліптичним орбітам. Кількість електронів на орбіталях атома дорівнює кількості протонів у ядрі. Оскільки заряди протона і електрона рівні за величиною і протилежні за знаком, то атом є електрично нейтральним. Якщо якимось чином ми вилучимо з атома один чи декілька електронів, то у атома з'явиться надлишок позитивних зарядів і він набуде позитивного заряду.

Атом, у якого кількість електронів на орбіталях менша за кількість протонів в ядрі, називається позитивним іоном.

Якщо ж атому передати певну кількість зайвих електронів, то сумарний заряд всіх електронів виявиться більшим за сумарний заряд протонів і атом набуде негативного заряду.

Атом, у якого кількість електронів більша за кількість протонів в ядрі, називається негативним іоном.

Процес електризації являє собою перенесення з одного тіла на інше електронів чи іонів. Звідси зрозуміло, що при електризації першого тіла другим, на другому тілі повинен завжди виникати заряд, рівний за модулем і протилежний за знаком заряду, який утворився на першому тілі.

Закінчити урок

Робочий зошит

В системі: гості - (1); користувачі - (0)