No Image

Электризация тел электрический заряд

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
10 марта 2020

Слова «электричество» и «электрический ток» знакомы сейчас каждому человеку. Электрический ток используется на транспорте, в наших домах, на заводах, фабриках, в сельском хозяйстве и т. д. Но чтобы понять, что он собой представляет, надо ознакомиться сначала с большим кругом явлений, называемых электрическими.

Некоторые из этих явлений были открыты еще в глубокой древности. Древнегреческий ученый Фалес (VII—VI вв. до н. э.) заметил, что натертый шерстью янтарь начинает притягивать к себе легкие кусочки других материалов (соломинки, шерстинки и т. п.). (Янтарь представляет собой затвердевшую смолу хвойных деревьев, которые росли на Земле около 50 миллионов лет назад.) Через две тысячи лет английский физик У. Гильберт (1544—1603) обнаружил, что аналогичной способностью обладает не только натертый янтарь, но и алмаз, сапфир, стекло и некоторые другие материалы. Все эти вещества он назвал электрическими, т. е. подобными янтарю (поскольку греческое слово «электрон» означает «янтарь»).

Впоследствии про тело, которое после натирания приобретало свойство притягивать к себе другие тела, стали говорить, что оно наэлектризовано, или что ему сообщен электрический заряд. А процесс сообщения телу электрического заряда стали называть электризацией.

Физическую величину, называемую электрическим зарядом, обозначают буквой q:

q — электрический заряд.

Единица электрического заряда в СИ называется кулоном (1 Кл) в честь французского физика Ш. Кулона (1736—1806). Определение этой величины будет дано в § 10.

Тело, у которого q ≠ 0, называют заряженным, а тело, у которого q = 0,— нейтральным (незаряженным).

Обратимся к опыту. Возьмем стеклянную палочку и поднесем ее к маленьким кусочкам бумаги. Мы увидим, что ничего не произойдет. Это говорит о том, что в обычном состоянии стекло (как и большинство других тел) электрически нейтрально. Теперь потрем палочку о лист бумаги и снова поднесем ее к кусочкам бумаги. Мы увидим, как они тут же к ней притянутся (рис. 1). Это означает, что в результате трения о бумагу палочка наэлектризовалась: ее электрический заряд стал отличным от нуля (q ≠ 0).

Аналогичное явление можно наблюдать и при расчесывании сухих волос. Притяжение волос к расческе также представляет собой результат электризации.
Приблизив наэлектризованную палочку к тонкой струйке воды, можно убедиться в том, что притягиваться способны не только твердые тела, но и жидкие (рис. 2).

Поднеся к руке наэлектризованный предмет или поместив руку вблизи экрана работающего телевизора, на поверхности которого тоже имеются электрические заряды, можно услышать легкое потрескивание, а в темноте иногда удается увидеть даже маленькие искорки. Это тоже проявление электричества.

Электрические заряды, возникающие при электризации трением, иногда называют статическим электричеством. Чаще всего оно является безобидным (например, когда вы снимаете через голову одежду из синтетического материала, шаркаете ногами по ковру или ерзаете на стуле во время урока). Но иногда оно бывает и опасным. Например, электризацию жидкости при трении о металл, по поверхности которого она течет, следует учитывать при переливании бензина из цистерны. Если не предпринимать специальных мер предосторожности, направленных на снятие электрического заряда, то это может привести к воспламенению бензина и взрыву.

Следует помнить, что в результате электризации трением электрический заряд приобретают оба тела. Например, при соприкосновении стеклянной палочки и резины электризуется и стекло, и резина. Резина, как и стеклянная палочка, начинает притягивать к себе легкие тела (рис. 3).

Чтобы наэлектризовать тела, одного касания, как правило, недостаточно. Тела следует, плотно прижав, тереть друг о друга. Делается это для того, чтобы уменьшить расстояние между телами и одновременно с этим увеличить площадь соприкосновения между ними.

Стеклянная палочка, потертая о шелк, притягивает к себе легкие предметы (например, кусочки бумаги). Те же кусочки будут притягиваться и к эбонитовой палочке, потертой о мех. (Эбонит — твердый материал, получаемый из каучука с большим количеством серы.) Означает ли это, что заряды, приобретенные этими телами, ничем не отличаются друг от друга?

Читайте также:  Какой утеплитель для пола в гараже

Обратимся к опытам. Наэлектризуем трением о мех эбонитовую палочку, подвешенную на нити. Приблизим к ней другую такую же палочку, наэлектризованную трением о тот же кусочек меха. Мы увидим, что палочки оттолкнутся (рис. 4). Так как палочки одинаковые и наэлектризовали их трением об одно и то же тело, можно утверждать, что на них были заряды одного рода. Опыт показал, что тела, имеющие заряды одного рода, отталкиваются друг от друга.

Теперь поднесем к наэлектризованной эбонитовой палочке, подвешенной на нити, стеклянную палочку, потертую о шелк. Мы увидим, что они притянутся (рис. 5). Если бы на стеклянной палочке был заряд того же рода, что и на эбонитовой палочке, то они оттолкнулись бы. Мы же наблюдаем притяжение. Это означает, что заряд, образовавшийся на стекле, потертом о шелк, другого рода, чем на эбоните, потертом о мех. Опыт, показанный на рисунке 5, говорит о том, что тела, имеющие заряды разного рода, притягиваются друг к другу.

Приближая к подвешенной наэлектризованной эбонитовой палочке заряженные тела из различных веществ: резины, плексигласа, пластмассы, капрона и т. д.,— мы увидим, что в одних случаях палочка от них отталкивается, а в других притягивается.

Все эти опыты показывают, что в природе существуют два рода электрических зарядов.

Заряд того рода, который возникает на стекле, потертом о шелк, назвали положительным (+), а заряд того рода, который возникает на янтаре, потертом о шерсть, назвали отрицательным (–).

В результате опытов по электризации было установлено, что все вещества можно расположить в ряды, в которых предыдущее тело электризуется при трении о последующее тело положительно, а последующее при этом — отрицательно. Вот, например, один из таких рядов: кроличий мех, стекло, кварц, шерсть, шелк, хлопок, дерево, янтарь, каучук.
Описанные выше опыты показывают, что характер взаимодействия заряженных тел подчиняется простому правилу: тела, имеющие электрические заряды одинакового знака, взаимно отталкиваются, а тела, имеющие заряды противоположного знака, взаимно притягиваются. Более кратко это правило формулируют так: одноименные заряды отталкиваются друг от друга, а разноименные притягиваются.

. 1. Что называют электризацией? 2. От какого греческого слова происходит термин «электричество»? 3. Одно или оба тела электризуются при трении? 4. Какие два рода электрических зарядов существуют в природе? Из каких опытов следует, что их действительно два? 5. Сформулируйте правило, описывающее характер взаимодействия заряженных тел. 6. Кусочек дерева потерли о шелк. Какие заряды (по знаку) появились на кусочке дерева и какие на шелке? 7. Как называется единица заряда? 8. Выполнив экспериментальные задания, опишите опыты, изображенные на рисунке 6.

Экспериментальные задания. 1. Надуйте детский воздушный шарик, после чего потрите его о шерсть, мех или свои волосы. Почему шарик начинает прилипать к различным предметам и даже к потолку? 2. Оберните карандаш металлической фольгой и осторожно снимите с карандаша образовавшуюся гильзу. Подвесьте ее на шелковой или капроновой нити, как показано на рисунке 7. Коснитесь гильзы наэлектризованным телом, знак заряда которого известен. Затем наэлектризуйте другие тела (пластмассовую ручку, расческу, стеклянный стакан и т. п.) и, поднося их к гильзе, определите знак заряда этих тел. Результаты опытов запишите в тетрадь.

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».

Читайте также:  Обои в оби белая дача каталог цены

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.

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.

Конспект по физике для 8 класса «Электризация тел. Электрический заряд». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое электризация. Какие тела называют наэлектризованными. Как взаимодействуют одноимённо и разноимённо заряженные тела.

Электризация тел.
Электрический заряд

Значение электричества в жизни современного общества чрезвычайно велико. При помощи электричества осуществляется телефонная связь, радиопередача, работает телевидение и многое другое. При дальнейшем изучении физики вы также узнаете, что электрические (более правильно — электромагнитные) явления определяют устойчивость атомов, объединяют атомы в молекулы, взаимодействие между которыми и формирует структуру вещества. Все виды сил трения и упругости, которые вы изучали в разделе механики, в своей основе имеют электрическую природу.

УДИВИТЕЛЬНОЕ СВОЙСТВО ЯНТАРЯ

Ещё в VI в. до н. э. знаменитый философ и математик Фалес Милетский, имевший титул одного из семи мудрецов Греции, впервые исследовал удивительное свойство янтаря.

Янтарь — это окаменевшая смола деревьев, росших на Земле сотни тысяч лет назад. С незапамятных времён люди наделяли янтарь различными чудодейственными свойствами. Особый интерес вызывало свойство янтаря после натирания шерстью притягивать к себе лёгкие предметы. Легенда рассказывает, что юная дочь Фалеса не могла, как ни старалась, очистить янтарное веретено от приставших к нему пылинок и ниточек: они вновь и вновь прилипали обратно.

Читайте также:  Различия городского и сельского образа жизни

Долгое время считалось, что этим особенным свойством обладает только янтарь. Однако через 2 тысячи лет английский физик У. Гильберт, исследовавший это явление, обнаружил, что аналогичным свойством обладают алмаз, сапфир, стекло и некоторые другие материалы, если потереть их о шёлк. Все эти вещества он назвал электрическими, т. е. подобными янтарю (от греч. electron — янтарь).

ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ

Если тело после натирания приобретает способность притягивать к себе другие тела, говорят, что оно наэлектризовано или заряжено либо что ему сообщили электрический заряд. В данном случае трение не играет определяющей роли.

Электризация наблюдается всегда при контакте двух разнородных тел, например стекла и кожи, эбонита или резины и шерсти и т. д. Если эбонитовую палочку потереть о кусочек шерсти, то не только палочка, но и сукно начнёт притягивать лёгкие предметы.

Это говорит о том, что при трении электрический заряд приобретают оба тела. Данное явление называют электризацией трением.

Главную роль здесь играет плотное соприкосновение поверхностей электризуемых тел, а трение лишь способствует увеличению площади их контакта.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ТЕЛ

Как взаимодействуют между собой наэлектризованные тела, например стеклянная палочка, потёртая о шёлк, и эбонитовая, потёртая о мех?

Наэлектризуем трением о мех эбонитовую палочку, подвешенную на нити. Приблизим к ней другую такую же наэлектризованную палочку. В результате палочки отталкиваются.

Теперь наэлектризуем стеклянную палочку трением о шёлк. Приблизим её к подвешенной на нити наэлектризованной эбонитовой палочке. В результате палочки притягиваются.

В первом случае мы использовали одинаковые палочки и наэлектризовали их трением об одно и то же тело, поэтому можно предположить, что они имеют заряды одного и того же рода (одноимённые).

Таким образом, тела, имеющие одноимённые заряды, отталкиваются друг от друга. Во втором случае заряд, образовавшийся на стекле, может быть другого рода, чем на эбоните. Таким образом, тела, имеющие заряды разного рода <разноимённые), притягиваются друг к другу.

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ И ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ ЗАРЯДЫ

Несмотря на обилие различных веществ, в природе существует только два рода электрических зарядов, условно называемых положительными и отрицательными.

Положительными (+) называют заряды, подобные возникающим на стекле, потёртом о шёлк, а отрицательными (-) — заряды, подобные тем, которые возникают на эбоните, потёртом о мех.

Если тела имеют заряды одинакового знака, то они отталкиваются. Если тела имеют заряды противоположных знаков, то они притягиваются.

С примерами электризации мы сталкиваемся в жизни. Если только что просохшие после мытья волосы расчесать пластмассовой расчёской, можно услышать лёгкое потрескивание. Если после этого поднести к волосам листок бумаги, волосы начнут к нему притягиваться. А если проделать этот опыт в темноте перед зеркалом, то можно увидеть, как между волосами и расчёской проскакивают небольшие искорки.

Одежда из синтетической ткани из-за электризации при движении человека иногда прилипает к телу. Для того, чтобы этого избежать, одежду обрабатывают специальным средством, уменьшающим электризацию одежды при её ношении, — антистатиком.

До приближения наэлектризованной палочки подвешенные палочки находились в равновесии. На них действовали сила тяжести и сила натяжения нити, уравновешивающие друг друга. При взаимодействии с наэлектризованной палочкой их положение изменилось, значит, на них стали действовать ещё какие-то другие силы.

В данном опыте мы столкнулись с силами, называемыми электрическими.

Уильям Гильберт (1544—1603) — английский физик, считается основоположником науки об электричестве.
Фалес Милетский (ок. 590—ок. 547 до н. э.) Древнегреческий философ и математик.

Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Электризация тел. Электрический заряд».

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector