Что такое электризация тел и как она происходит

Электризация тел и электрический заряд

Возьмём пластмассовую расчёску или авторучку и проведём ею несколько раз по сухим волосам или шерстяному свитеру. Как ни удивительно, но после этого действия пластмасса приобретёт новое свойство: начнёт притягивать кусочки бумаги, другие лёгкие предметы и даже тонкие струйки воды (см. рисунок).

Подобные явления были известны ещё до нашей эры. Для опытов по электризации трением брали янтарь и натирали его шерстью. После этого янтарь и шерсть начинали притягивать к себе сухие травинки. Янтарь по-гречески – «электрон», от него и произошло слово «электричество».

Опыты показывают: наэлектризованное и ненаэлектризованное тела всегда притягиваются. Примеры: пластмассовая палочка и тонкая струйка воды, янтарь и сухие травинки. Опыты также показывают, что два тела, наэлектризованные трением друг о друга, всегда притягиваются. Например, наэлектризовавшись трением о наше тело, свитер или юбка «липнут» к телу.

Обратите внимание

Наэлектризованные тела (их также называют заряженными или имеющими заряд) могут не только притягиваться; они могут и отталкиваться. Проведём опыты. Натрём палочку из эбонита шерстяной варежкой, а палочку из стекла – шёлковым платком. Подвесив палочки на нитях, увидим, что эбонит и шерсть, а также стекло и шёлк притягивают друг друга (см. рисунок).

Теперь поменяем пары тел. Мы видим, что эбонит и шёлк, а также стекло и шерсть отталкивают друг друга (см. рисунок).

Есть и другие примеры отталкивания наэлектризованных тел.

Прежде учёные не делали различий между «стеклянным», «шерстяным», «шёлковым», «эбонитовым», «янтарным» и другими видами зарядов. Однако в 1733 году французский учёный Ш.Дюфэ проделал опыты и выяснил, что на электризуемых телах могут образовываться заряды только двух родов.

Вот как он писал в своих научных трудах: «Один род я называю стеклянным электричеством, другой – смоляным. Тело, наэлектризованное стеклянным электричеством, отталкивает все тела со стеклянным электричеством и притягивает тела со смоляным электричеством».

Сегодня два рода зарядов мы называем:

положительный заряд (так заряжается стекло, потёртое о шёлк; шерсть, потёртая об эбонит) + q
отрицательный заряд (заряд шёлка при трении о стекло; заряд эбонита при трении о шерсть) – q

Справа стоит символ ±q – физическая величина электрический заряд. Электрические заряды характеризуют модулем и знаком одновременно, выражая в специальных единицах, кулонах. Как можно измерить заряд и чему равен 1 кулон (1 Кл), мы узнаем в старших классах.

Многократно электризуя одни и те же тела, можно заметить, что сила их взаимодействия бывает различной: большей или меньшей. В физике это объясняют тем, что модуль заряда бывает большим или малым.

Для обнаружения заряженных тел и сравнения их зарядов применяют прибор электроскоп (см. рисунок). Металлический корпус 1 спереди закрыт стеклом 2. Внутрь прибора вставлен металлический стержень 3 с легкоподвижными лепестками 4.

От корпуса стержень отделён круглой пластмассовой втулкой 5. Если верхней части стержня коснуться заряженным телом, то лепестки отклонятся друг от друга тем сильнее, чем больше модуль заряда тела.

К сожалению, с помощью электроскопа невозможно определять знаки зарядов тел.

Источник: https://questions-physics.ru/uchebniki/8_klass/elektrizatsiya_tel_i_elektricheskiy_zaryad.html

Электризация тел (стр. 1 из 4)

электризация тел.

2. Электризация тел.

Эти явления были обнаружены еще в глубокой древности. Древнегреческие ученые заметили, что янтарь (окаменевшая смола хвойных деревьев, которые росли на Земле много сотен тысяч лет назад) при натирании его шерстью начинает притягивать к себе различные тела. По-гречески янтарь – электрон, отсюда произошло название “электричество”.

Про тело, которое после натирания притягивает к себе другие тела, говорят, что оно наэлектризовано или что ему сообщен электрический заряд.

Электризоваться могут тела, сделанные из разных веществ. Легко наэлектризовать натиранием о шерсть палочки из резины, серы, эбонита, пластмассы, капрона.

Важно

Электризация тел происходит при соприкосновении и последующем разделении тел. Трут тела друг о друга лишь для того, чтобы увеличить площадь их соприкосновения.

В электризации всегда участвуют два тела: в рассмотренных выше опытах стеклянная палочка соприкасалась с листом бумаги, кусочек янтаря – с мехом или шерстью, палочка из плексигласа – с шелком. При этом электризуются оба тела. Например, при соприкосновении стеклянной палочки и куска резины электризуются и стекло, и резина. Резина, как и стекло начинает притягивать к себе легкие тела.

Электрический заряд можно передать от одного тела к другому. Для этого нужно коснуться наэлектризованным телом другого тела, и тогда часть электрического заряда перейдет на него. Чтобы убедиться, что и второе тело наэлектризовано, нужно поднести к нему мелкие листочки бумаги и посмотреть, будут ли они притягиваться.

3. Два рода зарядов. Взаимодействие заряженных тел.

Все электризованные тела притягивают к себе другие тела, например листочки бумаги. По притяжению тел нельзя отличить электрический заряд стеклянной палочки, потертой о шелк , от заряда, полученного на эбонитовой палочке, потертая о них. Ведь обе наэлектризованные палочки притягивают листочки бумаги.

Означает ли это, что заряды, полученные на телах, сделанных из различных веществ, ничем не отличаются друг от друга?

Обратимся к опытам. Наэлектризуем эбонитовую палочку, подвешенную на нити. Приблизим к ней другую такую же палочку, наэлектризованную трением о тот же кусочек меха. Палочки оттолкнуться Так как палочки одинаковые и наэлектризовали их трением об одно и тоже тело, можно сказать, что на них были заряды одного рода. Значит, тела, имеющие заряды одного рода, взаимно отталкиваются.

Теперь поднесем к наэлектризованной эбонитовой палочке стеклянную палочку, потертую о шелк. Мы увидим, что стеклянная и эбонитовая палочки взаимно притягиваются (рис.№2). Следовательно, заряд, полученный на стекле, потертом о шелк, другого рода, чем на эбоните, потертом о мех. Значит, существует другой род электрических зарядов.

Будим приближать к подвешенной наэлектризованной эбонитовой палочке наэлектризованные тела из различных веществ: резины, плексигласа, пластмассы, капрона. Мы увидим, что в одних случаях эбонитовая палочка отталкивается от тел, поднесенных к ней, а в других – притягивается.

Если эбонитовая палочка оттолкнулась, значит, на теле, поднесенном к ней, заряд такого же рода, что и на ней. А заряд тех тел, к которым эбонитовая палочка притянулась, сходен с зарядом, полученном на стекле, потертом о шелк.

Поэтому можно считать, что существует только два рода электрических зарядов.

Заряд, полученный на стекле потертом о шелк ( и на всех телах, где получается заряд такого же рода ), назвали положительным, а заряд, полученный на янтаре ( а также эбоните, сере, резине ), потертом о шерсть назвали отрицательным, т. е. зарядам приписали знаки “+” и “-”.

Совет

И так, опыты показали, что существует два рода электрических зарядов – положительные и отрицательные заряды и что наэлектризованные тела по-разному взаимодействуют друг с другом.

Тела, имеющие электрические заряды одинакового знака, взаимно отталкиваются, а тела, имеющие заряды противоположного знака, взаимно притягиваются.

4. Электроскоп. Проводники и не проводники электричества.

Если тела наэлектризованы, то они притягиваются друг к другу или взаимно отталкиваются. По притяжению или отталкиванию можно судить, сообщен ли телу электрический заряд.

Поэтому и устройство прибора, при помощи которого выясняют, наэлектризовано ли тело, основано на взаимодействии заряженных тел. Этот прибор называется электроскопом (от греч.

слов электрон и скопео – наблюдать, обнаруживать).

В электроскопе через пластмассовую пробку (рис.№3), вставленную в металлическую оправу, пропущен металлический стержень, на конце которого укреплены два листочка из тонкой бумаги. Оправа с обеих сторон закрыта стеклами.

Чем больше заряд электроскопа , тем больше сила отталкивания листочков и тем на больший угол они разойдутся. Значит, по изменению угла расхождение листочков электроскопа можно судить, увеличился или уменьшился его заряд.

Если прикоснуться к заряженному телу (например, к электроскопу) рукой, оно разрядиться. Электрические заряды перейдут на наше тело и через него могут уйти в землю.

Разредиться заряженное тело и в том случае если соединить его с землей металлическим предметом, например железной или медной проволокой.

Обратите внимание

Но если заряженное тело соединить с землей стеклянной или эбонитовой палочкой, то электрические заряды по ним не уйдут в землю. В этом случае заряженное тело не разрядится.

По способности проводить электрические заряды вещества условно делятся на проводники и непроводники электричества.

Все металлы, почва, растворы солей и кислот в воде – хорошие проводники электричества.

К непроводникам электричества, или диэлектрикам, относятся фарфор, эбонит, стекло, янтарь, резина, шелк, капрон, пластмассы, керосин, воздух (газы).

Тела, изготовленные из диэлектриков, называются изоляторами ( от греч. слова изоляро – уединять).

5. Делимость электрического заряда. Электрон.

Зарядим металлический шар, прикрепленный к стержню электроскопа (рис. №4а). Соединим этот шар с металлическим проводником А, держа его за ручку В, изготовленную из диэлектрика, с другим точно таким же, но незаряженным шаром, находящемся на втором электроскопе. Половина заряда перейдет с первого шара на второй (рис. №4б). Значит, первоначальный заряд разрядился на две равные части.

Теперь разъединим шары и коснемся второго шара рукой. От этого он потеряет заряд – разрядиться. Присоединим его снова к первому шару, на котором осталась половина первоначального заряда. Оставшийся заряд снова разделиться на две равные части, и на первом шаре останется четвертая часть первоначального заряда.

Таким же образом можно получить одну восьмую, одну шестнадцатую часть заряда и т. д.

Таким образом, опыт показывает, что электрический заряд может иметь разное значение. Электрический заряд – физическая величина.

За единицу электрического заряда принят один кулон (обозначается 1 Кл). Единица названа так в честь французского физика Ш. Кулона.

Важно

В опыте изображенным на рисунке №4, показано, что электрический заряд можно разделить на части.

А существует ли придел деления заряда?

Чтобы ответить на этот вопрос, понадобилось выполнять более сложные и точные опыты, чем описанные выше, т. к. очень скоро оставшийся на шаре электроскопа заряд становиться таким малым, что обнаружить его при помощи электроскопа не удается.

Для деления заряда на очень маленькие порции нужно передавать его не шарам, а маленьким крупинкам металла или капелькам жидкости. Измеряя заряд, полученный на таких маленьких телах, установили, что можно получить порции заряда, в миллиарды миллиардов раз меньше, чем в описанном опыте. Однако во всех опытах разделить заряд дальше определенного значения не удавалось.

Читайте также:  Выбираем генератор для дома – что важно знать?

Это позволило предположить, что электрический заряд имеет придел делимости или, точнее, что существуют заряженные частица, которая имеет самый малый заряд, далее уже не делимый.

Чтобы доказать, что существует придел деления электрического заряда, и установить, каков этот придел, ученые проводили специальные опыты. Например, советский ученый А. Ф. Иоффе поставил опыт, в котором электризовали мелкие пылинки цинка, видимые только под микроскопом. Заряд пылинок несколько раз меняли, и каждый раз измеряли, на сколько изменился заряд.

Опыты показали, что все изменения заряда пылинки были в целое число раз (т. е. в 2, 3, 4, 5 и т. д.)больше некоторого определенного наименьшего заряда, т. е. заряд пылинки изменялся хотя и очень малыми, но целыми порциями.

Так как заряд с пылинки уходит вместе с частицей вещества, то Иоффе сделал вывод, что в природе существует такая частица вещества, которая имеет самый маленький заряд, далее уже не делимый.

Эту частицу назвали электрон.

Значение заряда электрона впервые определил американский ученый Р. Милликен. В своих опытах, сходных с опытами А. Ф. Иоффе, он пользовался мелкими капельками масла.

Совет

Заряд электрона – отрицательный, равен он – 1,610 Кл (0,000 000 000 000 000 000 16 Кл). Электрический заряд – одно из основных свойств электрона. Этот заряд нельзя “снять” с электрона.

Масса электрона равна 9,110 кг, она в 3700 раз меньше массы молекулы водорода, наименьшей из всех молекул. Крылышко мухи имеет массу, примерно в 510 большую, чем масса электрона.

6. Ядерная модель строения атома

Изучение строения атома практически началось в 1897-1898 гг., после того как была окончательно установлена природа катодных лучей как потока электронов и были определены величина заряда и масса электрона.

Факт выделения электронов самыми разнообразными веществами приводил к выводу, что электроны входят в состав всех атомов.

Но атом в целом электрически нейтрален, следовательно, он должен содержать в себе еще другую составную часть, заряженную положительно, причем ее заряд должен уравновешивать сумму отрицательных зарядов электронов.

Эта положительно заряженная часть атома была открыта в 1911 г. Эрнестом Резерфордом (1871-1937). Резерфорд предложил следующую схему строения атома. В центре атома находится положительно заряженное ядро, вокруг которого по разным орбитам вращаются электроны.

Возникающая при их вращении центробежная сила уравновешивается притяжением между ядром и электронами, вследствие чего они остаются на определенных расстояниях от ядра. Суммарный отрицательный заряд электронов численно равен положительному заряду ядра, так что атом в целом электронейтрален.

Так как масса электронов ничтожно мала, то почти вся масса атома сосредоточена в его ядре. Наоборот, размер ядер чрезвычайно мал даже по сравнению с размером самих атомов: диаметр атома – величина порядка 10 см, а диаметр ядра – порядка 10 – 10 см.

Обратите внимание

Отсюда ясно, что на долю ядра и электронов, число которых, как увидим дальше, сравнительно невелико, приходится лишь ничтожная часть всего пространства, занятого атомной системой (рис. №5)

Источник: http://MirZnanii.com/a/324004/elektrizatsiya-tel

3.1.1 Электризация тел и её проявления. Электрический заряд. Два вида заряда. Элементарный электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда

Видеоурок 1: Электрические заряды – Физика в опытах и экспериментах

Видеоурок 2: Электрический заряд

Лекция: Электризация тел и её проявления. Электрический заряд. Два вида заряда. Элементарный электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда

Основные отличия между гравитационными и электромагнитными силами

Электромагнитные взаимодействия являются наиболее фундаментальными силами в природе. Они лежат в основе сил упругости, трения, а также непосредственно при взаимодействии электрических зарядов.

Существуют основные отличия между гравитационными и электромагнитными силами:

  1. Участвовать при электромагнитных взаимодействиях могут только электрически заряженные тела.

  2. Во время гравитационного взаимодействия тела только притягиваются друг к другу. При электромагнитных – они могут, как притягиваться, так и отталкиваться.
  3. Силы между зарядами намного больше, чем при гравитационных взаимодействиях.

Электрический заряд

Каждое заряженное тело имеет некоторый заряд. 

Электрический заряд (q)- ФВ, которая характеризует электромагнитное взаимодействие. 

Измеряется заряд в Кулонах (Кл).

Заряд – это дискретная величина, поскольку её можно разделить на элементарные величины. 

Элементарная величина заряда электрона равна е = -1,6*10-19 Кл. Протон имеет такой же заряд, только положительный.

Заряды бывают двух видов: 

  • положительные  
  • отрицательные. 

Тела, которые имеют одинаковый по знаку заряд, всегда отталкиваются. Если же тела заряжены разноименно, то они будут притягиваться друг к другу.

Для определения заряда любого тела, необходимо умножить количество зарядов на значение элементарного заряда:

где n – целое число.

Заряд электрона -е, заряд протона

Если в результате величина заряда будет положительна, то на теле протоны находятся в избытке, если же заряд тела отрицательный, то в избытке электроны.

Электризация

Для того, чтобы тела электрически взаимодействовали, то их необходимо электризовать.

Электризация – это процесс, в результате которого происходит распределение заряда, в результате чего тело заряжается.

Самым простым способом достижения электризации является трение. Возьмите стеклянное тело и потрите его хорошенечко шёлком.

В результате такого взаимодействия на ткань перейдут электроны, поэтому она станет отрицательно заряженной, а палочка – положительно заряженной.

В случае с натиранием эбонитовой палочки шерстью произойдет обратное – шерсть станет положительно заряженной, а палочка – отрицательно.

Важно

Электризацию трением можно наблюдать во время надевания шерстяных вещей – волосы и ткань начинают электризоваться.

В природе результатом электризации является молния. В данном случае тучи и земля имеют противоположные заряды, в результате чего и проскакивает искра различной интенсивностью.

Закон сохранения заряда

Во время электризации происходит перераспределения заряда. Электроны переходят от одного тела к другому, но при этом они никуда не деваются. И если их вернуть на первоначальное положение, то суммарный заряд будет равен нулю.

Поэтому можно сделать вывод, что суммарный заряд изолированной системы остается неизменным.

q1, q2, …, qn – заряды электрически изолированной системы

Если два заряженных тела привести во взаимодействие, то заряд распределиться таким образом, что она тела станут одинаково заряженным.

Например, у нас есть одно тело, которое имеет заряд 5 Кл, а второе -12 Кл. После соприкосновения заряд обоих тел станет равным:

q = (5-12):2 = -3,5 Кл.

Предыдущий урок Следующий урок

Источник: https://cknow.ru/knowbase/147-tema-311-elektrizaciya-tel-i-ee-proyavleniya-elektricheskiy-zaryad-dva-vida-zaryada-elementarnyy-elektricheskiy-zaryad-zakon-sohraneniya-elektricheskogo-zaryada.html

Электризация тел

   Какое бы впечатление не производила на нас молния, более убедительные свидетельства существования электричества мы получаем в наши дни от работы электрических приборов и машин.

Нагрев утюга, свет электрической лампы, голос радиоприемника, светящийся экран телевизора и многое другое и в быту и за пределами его  —  все связано с электричеством, все порождено им.

И тем не менее сначала обратимся к осмыслению тех невзрачных проявлений движения электронов, с которых начинается изучение электричества школьниками.

Совет

   Известно, что при трении предметов из некоторых материалов они электризуются; такой процесс происходит при трении стекла о шелк, янтаря или эбонита о шерсть, даже одной ткани по другой. Каков механизм электризации?

   Мы уже не раз сравнивали электроны с пылью, воспользуемся этим сравнением и сейчас. При трении электроны буквально механически удаляются с одной поверхности и осаждаются на другой, как стирается, например, пыль мокрой тряпкой с мебели.

Казалось бы, пыль должна одинаково распределяться между тряпкой и полированной поверхностью мебели, но нет: она вся осаждается на тряпке и полностью (почти полностью) удаляется с мебели; сказываются разные способности тряпки и полированной поверхности адсорбировать, то есть воспринимать, пыль.

   То же самое происходит с электронами: они легко стираются шелком со стекла, янтарем с шерсти, одной тканью с другой и так далее. Но есть и такие материалы, и их большинство, которые адсорбируют электроны одинаково: как бы мы не терли друг о друга предметы  из этих материалов электризация не обнаруживается.

   В общем случае электризация выражается либо в избытке электронов, либо в их недостатке (и избыток и недостаток определяются относительно нормального «атмосферного» потенциала), и она свойственна как для проводников (металлов), так и для диэлектриков; но формы ее выражения во всех случаях — разные. В металлах и дефицит и излишек электронов рассредоточиваются по всему телу, а в диэлектриках этого не происходит; выше об этом мы уже говорили.

   Каждый в отдельности атом (или молекула) диэлектрика способен удержать в независимости от своих соседей как излишек электронов, так и их недостаток; и этому способствуют, в частности, присасывающиеся воронки петель атомов; получается как бы точечная электризация. И такое свое состояние атом может удерживать некоторое время, пока в результате естественной миграции электронов их потенциал на атоме не выровняется с окружающим.

   Говорилось уже и о том, что облепленные электронами присасывающие участки атомов нейтрализуются, а оголенные, наоборот, усиливают свои присасывающие способности. И поэтому уместно сравнение электронов с пылью: облепленные пылью куски сырой глины, как известно, не склеиваются.

   Все эти особенности электризации очень удачно используются в светокопировальной  технике типа ксерокс. С покрытой особым материалом (чаще всего  —  селеном) поверхности пластины удаляют электроны и оголяют тем самым все поверхностные атомы.

Обратите внимание

Затем на пластину проецируют изображение; под действием света атомы снова насыщаются электронами,  но там, где свет не попал, дефицит электронов сохраняется. После этого на пластину наносят порошок красителя; и там, где на пластине сохранились оголенные атомы, порошок прилипает.

Пластину с прилипшим красителем прижимают к бумаге, и краситель переходит на нее; так получают копии изображений.

   В качестве другого примера можно рассмотреть использование явлений электризации и слипания молекул в живой мышце. Ткань мышцы состоит из перемежающихся молекул актина и миозина, причем молекула миозина имеет полукруглую головку, упирающуюся в актин.

Все пространство между молекулами заполнено жидкостью с избытком электронов; электроны облепливают молекулы миозина и актина и нейтрализуют их способность слипаться; мышца расслаблена. Сигнал на сокращение подается в виде  порции кальцинированной жидкости с дефицитом электронов.

Скатываясь по миозину и попадая на актин, эта жидкость отбирает у обоих молекул электроны, оголяя тем самым их присасывающие участки. В результате начинается слипание молекул; оно выражается в том, что головка миозина обкатывается по актину; при этом происходит частичное укорачивание мышцы. Если порции управляющей жидкости будут повторяться, то сокращение мышцы продолжится.

Но как только поступление этой жидкости прекратится, начнется обратный процесс: избыточные электроны среды, проникая между головкой миозина и молекулой актина, будут заполнять их присасывающие участки, нейтрализуя их способность слипаться; мышца снова расслабится.

Читайте также:  Чем отличается сетевой фильтр от удлинителя?

   Можно предположить, что такой процесс разделения атомов и молекул под  воздействием проникающих в присасывающие места электронов лежит в основе растворения веществ: электроны растворителя, имея возможность свободно перемещаться вместе со своим молекулами и подходить как угодно близко и с разных сторон к молекулам растворимых  веществ, ослабляют их связи настолько, что они распадаются, то есть диссоциируют.

   Наэлектризованность тел обнаруживается обычно визуально: тела либо притягиваются, либо отталкиваются; у тяжелых предметов эти явления не столь очевидны, но у легких — бросаются в глаза. Потертая о сухие волосы пластмассовая расческа притягивает к себе листочки бумаги, наэлектризованные легкие ткани слипаются, или наоборот, расходятся; таких примеров можно привести множество.

Источник: https://russkaja-fizika.ru/elektrizaciya-tel

Что такое электризация тел? Определение, простые физические опыты для детей

Образование 9 сентября 2017

Разряд тока между людьми, одетыми в шерстяную одежду, удивляет и веселит. Чтобы понять, почему так происходит следует ознакомиться, что такое электризация тел? Ответы на возникающие вопросы можно найти в разделе физики “Электродинамика”. В нём описывается принцип накопления зарядов твердыми телами и действующие законы движения частиц.

Основные моменты

Чтобы определиться, что такое электризация тел, рассмотрим определения и закономерности движения заряженных частиц. Существует два противоположных вида: электроны (отрицательные) и протоны (положительные) заряды. При огромном их скоплении формируется электромагнитное поле. И чем ближе тела со статикой расположены друг к другу, тем более сильное воздействие оказывается.

После соприкосновения тел происходит обмен зарядами, выравниваются потенциалы (притяжение или отталкивание пропадает). Частицы одного знака стремятся отдалиться, разного наоборот притягиваются. Этим можно объяснить, что такое электризация тел: взаимное влияние электромагнитных полей, созданных электронами и протонами.

Попытаемся объяснить простым языком, что такое электризация тел: чтобы образовалось электромагнитное поле, нужно сначала осуществить действие, помогающее накопить заряд:

  • трение;
  • влияние магнитом;
  • удар по предмету;
  • химическая реакция;
  • приложить к предмету через проводники источник питания (хотя бы батарейку).

Существует множество простых опытов, доказывающих на практике закономерности электродинамики.

Некоторые доказательства закономерностей

В качестве примеров можно провести простые опыты для детей:

  • Берём обычную расчёску плоскую, лучше пластмассовую, но подойдёт и железная. Используем волосы или другие натуральные вещи: шубу, парик, шерстяной платок или свитер. Нужно несколько раз интенсивно натереть зубчики. Перед этим мелко измельчают бумагу и потом подносят к ней наэлектризовавшийся предмет. Кусочки моментально прилипают к расческе.
  • Опыты для детей можно провести камнем янтаря, натертым аналогичным образом. После он может притягивать сухие травинки и другие предметы. Если его поднести к тонкой струе воды, то увидим как она отклоняется в сторону камня.

Видео по теме

Шерстяная и шелковая ткани

О шелковый платок натирают стеклянную палочку. После к ней может прилипать практически любой мелкий предмет. Хорошо это заметно, когда наконечник подносим к волосам или тонким лентам бумаги.

Предметы из эбонита хорошо электризуются при трении о шерстяную ткань. А стеклянные палочки натирают шёлком. Однако у этих предметов получается различный заряд. Доказательством этому служит опыт, приведенный ниже.

Важно

Натертый шерстью эбонит будет отталкивать от себя шёлк. Чтобы увидеть это, подвесим оба предмета на одну нить и будем постепенно их сближать так, чтобы они свободно свисали. В итоге увидим как ткань начнёт отклоняться в сторону.

Аналогичное явление произойдёт и при опыте со стеклянной палочкой и шерстью. Электризация тел при трении фактически происходит благодаря преобразованию одной энергии в другую.

В повседневной жизни

Вокруг нас постоянно происходит электризация тел. При трении некоторых предметов она становится настолько высокой, что к ним притягиваются даже габаритные тяжелые детали. В домашних условиях наблюдать процесс электризации можно следующим образом:

  • Одеваем домашние тапочки матерчатые, только не с резиновой подошвой. Натираем длительно ногами по ковру или деревянному полу. И если коснуться кончиком пальцев с напарником, то получите разряд. В темноте будет видно как он сверкает.
  • Часто незаземленные холодильники и стиральные машины тоже бились статическим электричеством. Это происходило по причине трения вращающихся частей.
  • Электризуются ладони после трения их о ту же шерсть или шелк. Одежда на человеке притягивает разного рода пушинки, ворсинки по причине электризации. Девочки убирают её спреями-антистатиками, чтобы юбка не липла к ногам во время ходьбы.

Телевизоры по этой же причине притягивают пыль к экранам и корпусу. А воздушный шарик, натертый о волосы головы, можно надолго подвесить к потолку. Происходит притяжение заряженной поверхности к обоям или другому покрытию.

Обозначения в электродинамике

Для классификации и количественного обозначения явления заряженных частиц используется буква q. Положительные протоны указывают так – +q. Отрицательные электроны получили символ -q.

Для расчётов используют общее количество зарядов. Их складывают или отнимают для получения истинного уровня электризации предмета. В спокойном состоянии любой уровень частиц постоянен и имеет вид закона сохранения электрического заряда: q1+q2+…+qN= const.

А для подсчета энергии используется понятие “квант”. Простым языком – это минимальное количество частиц разноименно заряженных, которые могут в единицу времени передаваться другому предмету.

Этот уровень можно измерить специальным прибором — электрометром. Его работа основана на накоплении заряда металлической стрелкой, закрепленной на неподвижной оси.

По мере увеличения уровня частиц указатель отклоняется, стрелка движется по циферблату.

Особенности расчётов:

  • На заряды действуют силы притяжения. Но их стараются не учитывать при простейших расчетах. Ведь размеры частиц очень малы по сравнению с преодолеваемыми расстояниями.
  • Для определения направления движения любой выбранной частицы нужно учесть все силы, действующие от окружающих элементов. Все расчеты проводятся графически: составляется векторная диаграмма.

Как определить энергию?

Электроскоп является прибором, при помощи которого фиксируется электризация тел. Электрический заряд накапливается металлическим стержнем в виде лепестков, установленным на диэлектрическом основании — пластиковой втулке. Вся конструкция помещена в стальной корпус так, что подвижная часть расположена спереди и закрыта прозрачным стеклом.

Чтобы определить уровень заряда, нужно поднести наэлектризованный предмет к верхней металлической части прибора. Чем больше частиц переходит, тем сильнее расходятся лепестки. Недостатком конструкции является невозможность фиксировать положительные или отрицательные значения, все величины отображаются без знака.

Инструменты для эксперимента

Для подтверждения сил электродинамики проводят простые физические опыты при помощи подручных средств. Одними из таких послужат:

  • Два металлических диска.
  • Лоскут шерстяной ткани под размер.
  • Электроскоп. Либо собственное изобретение: примером может служить металлический стержень, соединенный проводником с одним из дисков. Последний устанавливается плоскостью горизонтально. Стержень же расположен вертикально, у основания на небольшом расстоянии можно наложить мелко изрезанные кусочки бумаги.

Один из дисков нужно взять в руку. Обязательно использовать диэлектрические перчатки. На втором уложена ткань.

Порядок действий

Суть эксперимента:

  • Верхний диск плотно прикладывают через ткань к нижнему.
  • Его проворачивают несколько раз и резко убирают вверх.
  • Если все сделано правильно, заряд равномерно перераспределится между диском и стержнем.
  • Кусочки бумаги налипнут на стержень.

Для того чтобы бумага упала, можно снять заряд просто прикоснувшись к металлической части диска рукой без перчатки.

Мы рассмотрели часто встречающиеся и наиболее простые способы электризации тел.

Источник: fb.ru

Источник: http://monateka.com/article/247302/

Электризация

страница 1

Билет 7. Электризация тел. Опыты, иллюстрирующие явление электризации. Два рода электрических зарядов. Взаимодействие зарядов. Электрическое поле. Объяснение электрических явлений. Проводники и непроводники электричества.

Наэлектризованное тело приобретает свойство притягивать к себе мелкие предметы. Например, если потереть стеклянную палочку о лист бумаги, а затем поднести ее к мелко нарезанным листочкам бумаги, то они начнут притягиваться.

О теле, которое обладает таким свойством, говорят, что оно наэлектризовано или что ему сообщен электрический заряд.

Электризация – это явление приобретения телом заряда.

Заряды бывают положительными и отрицательными. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются.

Совет

Представление о положительном и отрицательном зарядах было введено в 1747 году Франклином. Эбонитовая палочка от электризации о шерсть и мех заряжается отрицательно. Заряд, который образуется на стеклянной палочке, потертой о шелк, Франклин назвал положительным

Заряд – физическая величина, мера свойств заряженных тел взаимодействовать друг с другом..

q – заряд

[q]=Кл

Виды электризации:

1) электризация трением: участвуют разнородные тела. Тела приобретают одинаковые по модулю, но разные по знаку заряды.

2) электризация соприкосновением: при соприкосновении заряженного и незаряженного тела часть заряда переходит на незаряженное тело, т.е. оба тела приобретают одинаковый по знаку заряд.

3) электризация через влияние: при электризации через влияние можно получить при помощи положительного заряда на теле отрицательный, и наоборот.

Прибор для измерения величины заряда – электрометр. Прибор для определения наличия заряда – электроскоп.

Изучением взаимодействия электрических зарядов занимались английские физики Майкл Фарадей и Джеймс Максвелл. Если поместить заряженный электроскоп под колокол воздушного насоса, то листочки электроскопа по-прежнему отталкиваются друг от друга. (Из-под колокола воздух откачан.) В результате установлено, что всякое заряженное тело окружено электрическим полем.

Электрическое поле — это особый вид материи, отличающийся от вещества. Электрическое поле – особый вид материи, существующий вокруг заряженных тел и обнаруживающий себя по взаимодействию с другими заряженными телами.

Наши органы чувств не воспринимают электрическое поле. Обнаружить поле можно благодаря тому, что оно действует на всякий находящийся в нем заряд. Именно этим и объясняется взаимодействие наэлектризованных тел.

Обратите внимание

Сила, с которой электрическое поле действует на внесенный в него электрический заряд, называется электрической силой. Электрическое поле, окружающее один из зарядов, действует с некоторой силой на другой заряд, помещенный в поле первого заряда. И наоборот, электрическое поле второго заряда действует на первый.

Читайте также:  Правила безопасности при работе с электрическим инструментом

Проводники – это тела, способные проводить электрические заряды. К ним относятся все металлы, жидкости ( растворы солей и щелочей).

Диэлектрики – это вещества, непроводящие электрические заряды. К ним относятся: дистиллированная вода, пластмасса, резина, дерево, стекло, бумага, бетон, камни и т.д.

Объяснение электрических явлений:

1) При электризации тел выполняется закон сохранения электрического заряда. Алгебраическая сумма электрических зарядов ос­тается постоянной при любых взаимодействиях в замкнутой системе, т. е. q1 + q2 + q3 + … + qп = const, замкнутой считают систему, в которую извне не входят и не выходят наружу электрические заряды.

Если же нейтральное тело приобретет электроны от какого-нибудь другого тела, то оно получит отрицательный заряд. Таким образом, те­ло заряжено отрицательно в том случае, если оно обладает избыточным, по сравнению с нормальным, числом электронов. А если нейтральное тело теряет электроны, то оно получает поло­жительный заряд.

Следовательно, тело обладает положитель­ным зарядом, если у него недостаточно электронов.

2) объяснение электризации трением: при трении электроны с одного тела переходят на другое. Там, где электронов больше, тело заряжается отрицательно, где меньше – положительно.

3) В атомах электроны находятся на разных расстояниях от ядра, удаленные электроны слабее притягиваются к ядру, чем ближние. Особенно слабо удерживаются удаленные электроны ядрами металлов.

Поэтому в металах электроны, наиболее удаленные от ядра, покидают свое место и свободно движутся между атомами. Эти электроны называют свободными электронами.

Те вещества, в которых есть свободные электроны, являются проводниками.

4) В гильзе есть свободные электроны. Как только гильза будет внесена в электрическое поле, электроны придут в движение под действием сил поля. Если палочка заряжена поло­жительно, то электроны перейдут на тот конец гильзы, который рас­положен ближе к палочке. Этот конец зарядится отрицательно. На противоположном конце гильзы будет недостаток электронов, и этот конец окажется заряженным положительно. Отрицатель­но заряженный край гильзы ближе к палочке, поэтому гильза притя­нется к ней. Когда гильза коснется палочки, то часть электронов с нее перейдет на положительно заряженную палочку. На гильзе останется положительный заряд).

5) Если заряд передают от заряженного шара к незаряженному, и размеры шаров одинаковы, то заряд разделится пополам. Но если второй, незаряженный шар больше, чем первый, то на него перейдет больше половины заряда.

Важно

Чем больше тело, которому переда­ют заряд, тем большая часть заряда на него перейдет. На этом основано заземление — передача заряда земле. Земной шар велик по сравнению с телами, находящимися на нем.

Поэтому при соприкосновении с землей заряженное тело отдает ей почти весь свой заряд и практически становится электрически нейтральным.

Источник: http://misle.ru/naelektrizovannoe-telo-priobretaet-svojstvo-prityagivate-k-seb/main.html

Электризация тел

Развлекались ли вы в детстве таким нехитрым фокусом: если потереть о сухие волосы надутый воздушный шарик, а потом приложить его к потолку, то он как бы «прилипает»?

Нет? Попробуйте, это забавно. Не менее забавно потом торчат во все стороны волосы. Такой же эффект получается иногда при расчесывании длинных волос. Они торчат и липнут к расческе.

Ну и всем знакомы ситуации, когда походив в шерстяных или синтетических вещах, прикасаешься к чему-то или к кому-то и чувствуешь резкий укол. В таких случаях говорят – бьешься током. Все это примеры электризации тел.

 Но откуда возникает электризация, если мы все прекрасно знаем, что электрический ток живет в розетках и батарейках, а не в волосах и одежде? 

Явление электризации тел: способы электризации

Явление электризации тел начинают изучать в восьмом классе. И начинают изучение с рассмотрения электризации тел при соприкосновении. Для этого на уроках проводят опыты с применением простейших способов электризации тел трением эбонитовой или стеклянной палочки о мех или шелк.

Вы можете проделать такие опыты самостоятельно, вместо палочки можно взять пластмассовую ручку или линейку. Потрите ручку о шерсть или мех, а затем поднесите к мелко нарезанным кусочкам бумаги, соломинкам или шерстинкам. Вы увидите, как эти кусочки притягиваются к ручке.

То же произойдет с тонкой струей воды, если поднести к ней наэлектризованную ручку.

Два рода электрических зарядов

Впервые подобные эффекты были обнаружены с янтарем, потому и были названы электрическими от греческого слова «электрон» – янтарь.

И способности тел притягивать другие предметы после соприкосновения, а натирание – это лишь способ увеличить площадь соприкосновения, назвали электризацией или приданием телу электрического заряда. Опытным путем установили, что существует два рода электрических зарядов.

 Если натереть стеклянную и эбонитовую палочки, то они будут притягиваться между собой. А две одинаковые – отталкиваться. И это происходит не потому, что они не нравятся друг другу, а потому, что у них разные электрические заряды.

 Электрический заряд стеклянной палочки условились называть положительным, а эбонитовой – отрицательным. Обозначаются они, соответственно, знаками «+» и «-». Опять-таки, эти названия взяты не в смысле того, то один вид заряда хороший, а второй плохой. Имеется в виду, что они противоположны друг другу. 

В наше время широко используют легко электризующиеся предметы – пластмассы, синтетические волокна, нефтепродукты. При трении таких веществ возникает электрический заряд, который иногда бывает как минимум неприятен, как максимум он может быть вреден. В промышленности с ними борются специальными средствами.

В быту же самый простой способ избавиться от электризации – это смочить наэлектризованную поверхность. Если воды под рукой нет, то поможет прикосновение к металлу или земле. Эти тела снимут электризацию.

А чтобы вообще не ощущать на себе эти неприятные эффекты рекомендуется пользоваться антистатиками.

Источник: http://uclg.ru/education/fizika/8_klass/elektricheskie_yavleniya/lecture_lec_elektrizatsiya_tel__dva_roda_zaryadov.html

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Электризация тел при соприкосновении иногда называется еще электризацией вследствие трения, что по существу неверно. Трение здесь не играет принципиальной роли, оно лишь улучшает контакт между соприкасающимися телами и тем самым способствует их электризации.  [1]

Электризация тел может быть осуществлена трением, электростатической индукцией или в результате других физических и химических процессов.  [2]

Приэлектризации тел через влияние в нем нарушается равномерное распределение зарядов. Если эти две части разъединить, то они оказываются заряженными разноименно.  [3]

Совет

Приэлектризации тел трением всегда одновременно электризуются оба тела, причем одно из них получает положительный заряд, а другое – отрицательный. Положительный заряд первого тела всегда в точности равен отрицательному заряду второго тела, если до электризации оба тела не были заряжены.  [4]

Практическиэлектризация тел может быть осуществлена различными способами. Всем известен способ электризации тел путем их трения друг о друга.

Если, например, стеклянную палочку потереть шелком, то она потеряет часть своих электронов и зарядится положительно, шелк же за счет электронов стеклянной палочки зарядится отрицательно.

Явление электризации тел имеет огромнейшее практическое значение.  [5]

Приэлектризации тела трением или каким-либо другим известным способом образуются равные количества положительной и отрицательной электризации.

Ибо электризация системы в целом может быть проведена в полом сосуде или же процесс электризации может производиться внутри самого сосуда, и, как бы сильно ни электризовались части системы, полная электризация, измеряемая отклонением листочка электроскопа, остается неизменно равной нулю.  [6]

Степеньэлектризации тел увеличивается с увеличением их удельной поверхности.

Особое значение имеет электризация дисперсных систем ( аэрозолей), состоящих из частиц твердых и жидких веществ, распределенных в воздухе; к таким системам относятся; клубы пыли, дым, облака, туман.

При соударении частиц друг с другом и при трении их о воздух или поверхность трубопроводов в аэрозолях накапливаются значительные заряды статического электричества; во время проскока искры в результате пробоя среды горючие аэрозоли воспламеняются и взрываются.  [7]

Степеньэлектризации тел возрастает с увеличением их удельной поверхности. При соударениях частиц и при трении их о воздух или поверхность трубопроводов в аэрозолях накапливаются заряды, а в случае искрового разряда горючие аэрозоли могут воспламеняться и взрываться.  [8]

Обратите внимание

Явлениеэлектризации тел в условиях взрыве – и пожароопасной среды на нефтебазах может быть причиной тяжелых производственных аварий: так, например, при трении ремня о шкив электризация может быть настолько сильной, что образуются искры, которые в насосной могут вызвать взрыв и пожар.  [9]

Явлениеэлектризации тел наглядно показывает, что электрические заряды входят в состав вещества. Однако вопрос о том, какое место в веществе занимают электрические заряды и какую роль в строении вещества они играют, долгое время оставался неясным.  [10]

Принепрерывной электризации тел их заряды по величине остаются неизменными, поэтому и потенциалы поля во всех точках остаются постоянными. Для того чтобы изменить потенциалы точек поля в несколько раз, необходимо изменить электрические заряды тел во столько же раз.  [11]

Как происходитэлектризация тел при трении.  [12]

С явлениемэлектризации тел позволяет ознакомиться следующий эксперимент. На одном стержне укреплена хорошо отшлифованная металлическая пластинка, на другом – пластинка из плексигласа, также хорошо отшлифованная.  [13]

Физическая природаэлектризации тел трением до сих пор полностью не ясна.

В соответствии с современными представлениями трение обеспечивает более тесное соприкосновение различных точек поверхностей тел, облегчая переход носителей электрических зарядов от одного контактирующего тела к другому в случае различной концентрации в них носителей зарядов.

Кроме этого, как указывал Я. И. Френкель, при трении происходит локальный рост температуры из-за абразивного процесса и снижения поверхностного натяжения. За счет этого выделяется большое количество энергии.

Локальный рост температуры в местах контакта может оказаться достаточным для появления некоторого количества свободных носителей, переход которых и создает заряды. Электризация происходит и в результате трения тел из одного материала. При этом тело, нагретое до более высокой температуры, заряжается положительно.  [14]

Каким образом приэлектризации тел возникает положительный или отрицательный заряд. Изменяется ли общее число заряженных частиц при электризации.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Источник: http://www.ngpedia.ru/id611767p1.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector