Какие способы для электризации

Электризация. Электрическое взаимодействие

Все тела и вещества состоят из атомов, которые, в свою очередь, состоят из более мелких частиц, называемых электронами, протонами и нейтронами. Эти частицы взаимодействуют друг с другом с силой, которая убывает обратно пропорционально квадрату расстояния между ними, но которая во много раз превосходит силу тяготения. Например, в атоме водорода электрон притягивается к протону, расположенному в ядре, с силой, которая в 10 39 раз превышает гравитационную силу.

Электрический заряд

Существует минимальное значение электрического заряда, которое называют элементарным зарядом — это 1,6 * 10 -19 Кл. В природе не существует тел, заряд которых не кратен элементарному. Элементарным зарядом обладают электроны, протоны, позитроны и другие частицы.
Протоны и электроны обладают электрическими зарядами одной интенсивности, но противоположными по знаку. Протоны — положительным зарядом, а электроны — отрицательным.
В атоме, в его естественном состоянии, число протонов равно числу электронов, что делает его электрически нейтральным. Однако, когда он теряет или получает электроны, то говорят, что атом электризуется.

Если тело имеет большее количество положительных зарядов, то говорят, что оно потеряло электроны и стало положительно заряженным. Тела никогда не отдают протоны (т. е. положительный заряд), так как они расположены в центральной части атома — ядре.
Отрицательно заряженным телом называют тело, у которого избыток электронов.
Если тело обладает зарядом, то говорят, что оно наэлектризовано. Степень наэлектризованности можно определить по силам взаимодействия между наэлектризованными телами.
Многочисленные опыты показывают, что в природе всегда выполняется закон сохранения электрического заряда: в замкнутой системе тел алгебраическая сумма зарядов всех частиц не меняется с течением времени.

Три способа электризации тел

Электрически нейтральное тело можно наэлектризовать разными способами:

• трением;
• прикосновением;
• наведением (электростатической индукцией).

Электризация трением

Электризация трением происходит, когда вы трёте один предмет о другой.

Проведите эксперимент. Возьмите небольшой лист бумаги и пластмассовую ручку. Потрите ручку о волосы, а потом прикоснитесь к бумаге. Вы наэлектризовали ручку трением о волосы.

Электризация прикосновением

При взаимодействии двух тел, одно из которых наэлектризовано, незаряженное тело получает электрический заряд, если к нему прикоснуться заряженным. Если поднести пластмассовую ручку, обладающую положительным зарядом, к нейтральному стержню электроскопа, то произойдёт перераспределение заряда. Электроны стержня будут притягиваться положительным зарядом ручки (перетекать на ручку). Соответственно, на стержне образуется недостаток электронов, то есть положительный заряд. Причём равный по величине заряду ручки.

Электризация наведением (электростатическая индукция)

Этот способ электризации означает, что вы подносите заряженный предмет к изолированному проводнику, но не прикасаетесь к нему. Тогда на проводнике появляются заряды, притом на той его части, которая ближе к предмету, эти заряды противоположного знака. А на дальнем конце образуется заряд того же знака, что и на заряженном предмете.

При удалении заряженного предмета заряды на проводнике пропадают. Но если до удаления предмета разделить проводник на две части, то заряды на них сохранятся.

Источник

Электризация тел. Электрический заряд

Понятие электризации тел. Виды электризации

В глубокой древности дочь древнегреческого философа Фалеса Милетского обратила внимание отца. Что к ее янтарному украшению притягиваются легкие пушинки, ворсинки меха. Философ заинтересовался этим явлением. И после проведения различных наблюдений, установил. Что этим свойством обладают и другие вещества. Стеклянная палочка потертая о шелк, эбонитовая палочка, потёртая о сукно или мех. В семнадцатом веке такие явления были названы электрическими (от греческого слова электрон — янтарь). Если потереть о сухое сукно эбонитовую палочку, то не только палочка, но и сукно, начинает притягивать кусочки бумаги. Значит при трении электризуются оба тела.

Наэлектризовать тело это значит сообщить телу электрический заряд.

Существует несколько способов электризации тел:

1) Трение (Эбонитовая палочка потертая о мех).

2) Прикосновение (к металлической гильзе коснуться наэлектризованной стеклянной палочкой).

3) Влияние (поднести заряженную палочку к струйке воды).

Существуют два вида электрического заряда

1. Положительный заряд, который можно получить при трении стеклянной палочки о бумагу.

2. Отрицательный заряд, который можно получить при трении эбонитовой палочки о мех.

Между заряженными телами существуют различные виды взаимодействия. Если взять два тела с отрицательными зарядами, то они друг от друга отталкиваются. А если взять одно тело положительное, а другое отрицательное, то эти тела притягиваются.

Объяснение электризации тел. Проводники и их свойства.

Чтобы объяснить, как происходит процесс электризации тел, рассмотрим строение проводников.

Проводниками называют вещества, которые проводят электрический заряд.

К проводникам относятся: металлы, растворы солей и кислот, тело животного и человека, Земля. В проводниках атомы устроены так, что электроны, которые расположены на последней орбите, слабо удерживаются ядром и покидают атом и становятся свободными. Существование свободных электронов в проводниках и помогает объяснить явление электризации тел. Электроны имеют отрицательный заряд. Рассмотрим опыт: возьмём металлическую гильзу и подвесим её на нити. Поднесем к ней наэлектризованную стеклянную палочку с положительным зарядом. Так как гильза это проводник и у нее много свободных электронов они сместятся в сторону стеклянной палочки. В результате гильза и палочка начнут притягиваться друг к другу.

Прибор, определяющий величину заряда. Его устройство и действие.

Немецкий физик Рихман создает прибор, при помощи которого можно определить величину электрического заряда. Этот прибор был назван электроскопом, в настоящее время прибор усовершенствован и называется электрометром.

1. Из двух стеклянных дисков.

2. Металлический обод.

3. Металлический стержень.

5. Полый металлический шар.

6. Шкала с делением.

Поднесем отрицательно заряженное тело к электрометру. Так как стержень и стрелка проводники. И в них много свободных электронов. Они начинают смещаться вниз (они отталкиваются от отрицательно заряженного тела). Внизу образуется избыток электронов. На стрелке и на стержне образуются одинаковые заряды, которые друг от друга отталкиваются. Поэтому стрелка отклоняется на некоторый угол от стержня. По углу отклонения стрелки можно судить о величине электрического заряда.

Источник

Способы наэлектризовать тело (с примерами)

Содержание:

Есть три способы наэлектризовать тело, или что то же самое, вызывают небольшой дисбаланс в его электрических зарядах, так что объект приобретает чистый заряд. Эти формы электризации — трение, индукция и контакт.

Древние греки заметили, что янтарь, ископаемый сок дерева, был способен притягивать волосы или кусочки волокна, когда их натирали кожаной тканью. Из-за этого материал на короткое время был наэлектризован.

Этим интересным свойством обладают и другие материалы, например стекло, пластик и некоторые драгоценные камни.

Например, когда вы отделяете части одежды, только что вынутые из сушилки, вылетают искры, что указывает на то, что одежда каким-то образом наэлектризовалась после вращения в барабане. А если энергично расчесать волосы пластиковой расческой, они будут притягивать кусочки бумаги.

Также бывает, что при скольжении по сиденью автомобиля ощущается неприятный толчок при прикосновении к ручке или кузову.

Эти явления происходят из субатомных частиц: протонов с положительным зарядом, нейтронов без заряда и электронов с отрицательным зарядом.

Обычно вещества находятся в нейтральном состоянии, поскольку атомы имеют такое же количество протонов, что и электроны. Но натерев некоторые из них шерстью, шелком или мехом, они могут притягивать или отталкивать другие материалы.

И если электрически заряженное тело соприкасается со вторым объектом или приближается к нему, оно способно давать или собирать заряды, оставляя другой в равной степени наэлектризованным. Посмотрим, как это происходит.

Электрификация трением

Электрификация трением состоит из трения одного материала о другой, таким образом, один из них захватывает или отдает электроны, оставляя оба с определенным общим зарядом.

Электроны, хотя и прикреплены к ядру атома, состоящему из протонов и нейтронов, обладают хорошей подвижностью, а в некоторых случаях самые удаленные из них могут даже отсоединяться. Конечно, для этого вам придется проделать объем работы, который будет зависеть от характера материала.

Расчесывание волос пластиковой расческой высвобождает электроны из волос и попадает в пластик, оставляя его с избытком.

Мы также можем попробовать натереть стеклянные или эбонитовые бруски шелковой тканью. Электроны выходят из стекла и переходят на шелк, который легко принимает их.

Теперь, подойдя к двум стеклянным стержням, натертым шелковой тканью, можно заметить, чтоони отталкивают. С другой стороны, протерев эбонитовый или пластиковый брусок кроличьей шерсти и поднося поближе стеклянный, натертый шелком, мы видим, чтоони привлекают.

То же самое происходит и с другими материалами: одни притягиваются друг к другу после трения, а другие отталкиваются. В любом случае это связано с избытком или дефектом электронов.

Это означает, что существует два вида электрического заряда. Когда два тела имеют разные типы заряда, они притягиваются. Но если они одного типа, они отталкивают друг друга.

Бенджамин Франклин (1706-1790) провел много таких экспериментов и предложил имя положительное электричество который приобретает стекло, натертое шелком, а другой вид груза был переименован отрицательное электричество.

Сохранение и квантование электрического заряда

Важно отметить, что в процессе загрузки он не создается и не уничтожается. Мы наблюдаем, что нагрузка переходит от одного материала к другому, поэтому можно установить принцип сохранения электрического заряда, как основополагающий принцип физики.

Это аналогично тому, когда мы говорим, что энергия не создается и не уничтожается, а трансформируется. Таким же образом установлено, что электрический заряд не создается и не разрушается, он только передается от одного тела к другому.

Другой важный факт заключается в том, что когда происходит перенос электронов от одного материала к другому, он всегда происходит целиком, потому что электроны не разделены на фракции.

Таким образом, делается вывод, что электрический заряд квантован, являясь квант заряд — наименьший возможный заряд — у электрона, обозначается символом а также и отрицательный знак:

е = -1,6 х 10 -19 кулон.

Кулон, обозначаемый сокращенно C, является единицей СИ для электрического заряда.

Объект, заряженный, скажем, избыточными электронами, имеет отрицательный заряд в n раз больше. С другой стороны, один с электронным дефектом имеет заряд н.э. сположительный знак.

Индукционная электрификация

Как бы сильно они ни терлись, металлические предметы не приобретают чистый заряд в результате трения.

Но металлический шар наэлектризуется, когда к заряженному жесткому пластиковому или резиновому бруску приближают с одной стороны и не трогают, а к нему прикасаются пальцем с противоположной стороны.

Таким образом, отрицательный заряд перейдет от сферы к телу человека. Затем палец убирается, и стержень удаляется, и, таким образом, сфера остается с чистым положительным зарядом.

Эксперимент работает независимо от того, имеет ли стержень положительный или отрицательный заряд, но сфера должна быть металлической, потому что, если она сделана из стекла, ее нельзя заряжать таким образом.

Это связано с очень интересным свойством: электроны в металле обладают большей подвижностью, чем в стекле или пластике.

Проводники и изоляторы

Как мы видели, материалы по-разному реагируют на электрификацию. Янтарь, пластик, стекло и жесткая резина относятся к группе, известной какизоляторы, а металлы и солевые растворы — водители.

В проводниках, по крайней мере, один из самых удаленных электронов атома имеет возможность отделяться и перемещаться внутри материала.

Таким образом, если агент выполняет необходимую работу, электроны могут упорядоченно перемещаться по металлическим проводам или в соленой воде и, таким образом, создавать электрический ток.

Следует отметить, что существует также большое разнообразие материалов с промежуточным поведением, которые называются полупроводники, очень важно при производстве электронных устройств.

Контактная электризация

Электрический заряд протекает между двумя объектами, находящимися в прямом контакте. Если в одном есть избыточные электроны, часть перейдет к другому объекту. А если наоборот — дефект, один из объектов может отдать электроны другому, оставив тела с зарядами одного знака.

Например, при прикосновении к металлической сфере предварительно заряженным пластиковым стержнем часть лишних электронов от стержня проходит прямо в сферу.

Таким образом, металлический шар заряжается прямым контактом, распределяя избыточный заряд между ними, всегда соблюдая принцип сохранения заряда.

Мы также можем поставить в контакт два заряженных металлических шара, помещенных в изолирующие опоры. Если сферы идентичны, заряд делится между ними поровну.

Ссылки

1. Бауэр, В. 2011. Физика для инженерии и науки. Том 2. Мак Гроу Хилл.
2. Фигероа, Д. Серия по физике для науки и техники. Том 5 Электростатика. Под редакцией Д. Фигероа. USB.
3. Джамбаттиста, А. 2010. Физика. 2-й. Эд. Макгроу Хилл.
4. Джанколи, Д. 2006. Физика: принципы с приложениями. 6-е. Эд Прентис Холл.
5. Томас, В. 2007. Концептуальная физика. Макгроу Хилл.

Стафиат: для чего, препарат, противопоказания

Ураган Патрисия: причины, пострадавшие страны и последствия

Источник