- Электризация тел. Электрический заряд
- Понятие электризации тел. Виды электризации
- Существуют два вида электрического заряда
- Объяснение электризации тел. Проводники и их свойства.
- Прибор, определяющий величину заряда. Его устройство и действие.
- Способы наэлектризовать тело (с примерами)
- Содержание:
- Электрификация трением
- Сохранение и квантование электрического заряда
- Индукционная электрификация
- Проводники и изоляторы
- Контактная электризация
- Конспект урока по физике «Электризация» (8 класс)
- Определение
- Два вида зарядов
- Условия возникновения электризации тел
- Электризация тел при соприкосновении. Взаимодействие заряженных тел
- Способы электризации тел
- Объяснение электризации
- Свойства наэлектризованных тел
- Электризация трением
- Применение на практике
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.
Источник
Конспект урока по физике «Электризация» (8 класс)
Явления, связанные с электричеством, довольно распространены в природе. Одним из самых наблюдаемых явлений является электризация тел. Так или иначе с электризацией приходилось сталкиваться каждому человеку. Иногда мы не замечаем статического электричества вокруг нас, а иногда его проявление ярко выражено и довольно ощутимо.
Например, владельцы автотранспорта, при определённых стечениях обстоятельств, замечали, как их машина вдруг начинала «бить током». Обычно это происходит при выходе из салона автомобиля. Ночью даже можно заметить искрение между кузовом и рукой, прикасающейся к нему. Объясняется это электризацией, о которой поговорим в данной статье.
Определение
В физике электризацией называют процесс, при котором происходит перераспределения зарядов, на поверхностях разнородных тел. При этом на телах скапливаются заряженные частицы противоположных знаков. Наэлектризованные тела могут передавать часть накопленных заряженных частиц другим предметам или окружающей среде, контактирующей с ними.
Заряженное тело передаёт заряды при непосредственном контакте с ним нейтральных или противоположно заряженных предметов, либо через проводник. По мере перераспределения взаимодействие электрических зарядов уравновешивается, и процесс перетекания прекращается.
Важно помнить, что при электризации тел новые электрические частицы не возникают, а лишь перераспределяются уже существующие. При электризации действует закон сохранения заряда, согласно которому алгебраическая сумма отрицательных и положительных зарядов всегда равна нулю. Другими словами – количество отрицательных зарядов переданных другому телу при электризации равняется количеству оставшихся заряженных протонов противоположного знака.
Известно, что носителем элементарного отрицательного заряда является электрон. Протоны же обладают положительными знаками, но эти частицы прочно связаны ядерными силами и не могут свободно перемещаться при электризации (за исключением кратковременного высвобождения протонов в процессе разрушения атомных ядер, например, в различных ускорителях). В целом атом, обычно, электрически нейтрален. Его нейтральность может нарушить электризация.
Однако, отдельные электроны из облака, окружающего многопротонные ядра, могут покидать свои отдалённые орбиты и свободно перемещаться между атомов. В таких случаях образуются ионы (иногда называемые дырками), имеющие положительные заряды. См. схему на рис. 1.
Рис. 1. Два рода зарядов
В твёрдых телах ионы связаны атомными силами и, в отличие от электронов, не могут изменить своё расположение. Поэтому только электроны являются переносчиками заряда в твёрдых телах. Для наглядности мы будем считать ионы просто заряженными частицами (абстрактными точечными зарядами), которые ведут себя так же, как и частицы с противоположным знаком – электроны.
Рис. 2. Модель атома
Физические тела в естественных условиях электрически нейтральные. Это значит, что их взаимодействия уравновешены, то есть, количество ионов заряженных положительно равно количеству отрицательно заряженных частиц. Однако, электризация тела нарушает это равновесие. В таких случаях электризация является причиной изменения баланса кулоновских сил.
Два вида зарядов
Выяснили, что существуют два рода зарядов. Их условно назвали положительными и отрицательными. Одни тела при электризации получают положительный заряд, а другие – отрицательный (рис. 2).
Положительные заряды обозначают «+», а отрицательные – знаком «-».
Договорились считать возникающие заряды:
- положительными – на кусочке стекла, после того, как его потерли о шелк.
- отрицательными – на кусочке эбонита, после того, как его потерли о шерсть.
Рис. 2. На кусочке стекла натертого шелком, возникает положительный заряд, а эбонит, натертый шерстью, заряжается отрицательным зарядом
Примечание: Заряды, имеющие одинаковые знаки называют одноименными, а если знаки различаются – разноименными.
Условия возникновения электризации тел
Прежде чем перейти к определению условий электризации тел, заострим ваше внимание на взаимодействии точечных зарядов. На рисунке 3 изображена схема такого взаимодействия.
Рис. 3. Взаимодействие заряженных частиц
На рисунке видно, что одноимённые точечные заряды отталкиваются, тогда как разноимённые – притягиваются. В 1785 г. силы этих взаимодействий исследовал французский физик О. Кулон. Знаменитый закон Кулона гласит: два неподвижных точечных заряда q1 и q2, расстояние между которыми равно r, действуют друг на друга с силой:
F = (k*q1*q2)/r2
Коэффициент k зависит от выбора системы измерений и свойств среды.
Исходя из того, что на точечные заряды действуют кулоновские силы, имеющие обратно пропорциональную зависимость от квадрата расстояния между ними, проявление этих сил может наблюдаться только на очень небольших расстояниях. Практически, эти взаимодействия проявляются на уровне атомных измерений.
Таким образом, для того чтобы электризация тела произошла, необходимо максимально приблизить его к другому заряженному телу, то есть, прикоснуться к нему. Тогда под действием кулоновских сил часть заряженных частиц переместится на поверхность заряжаемого предмета.
Строго говоря, при электризации перемещаются только электроны, которые распределяются по поверхности заряжаемого тела. Избыток электронов образует определённый отрицательный заряд. Создание положительного заряда на поверхности реципиента, электроны с которого перетекли на заряжаемый объект, возложено на ионы. При этом модули величин зарядов на каждой из поверхностей равны, но знаки их противоположны.
Электризация нейтральных тел из разнородных веществ возможна только в том случае, если у одного из них электронные связи с ядром очень слабые, а у другого, наоборот – очень сильные. На практике это означает, что в веществах, у которых электроны вращаются на удалённых орбитах, часть электронов теряют свои связи с ядрами и слабо взаимодействуют с атомами. Поэтому, при электризации (тесном контакте с веществами), у которых проявляются более сильные электронные связи с ядрами, происходит перетекание свободных электронов. Таким образом, наличие слабых и сильных электронных связей является главным условием электризации тел.
Поскольку в кислотных и щелочных электролитах могут перемещаться и ионы, то электризация жидкости возможна путём перераспределения собственных ионов, как это имеет место при электролизе.
Электризация тел при соприкосновении. Взаимодействие заряженных тел
Наверное, все замечали, что шерстяные вещи, такие, как свитер, например, иногда приобретают способность притягивать к себе волосы или маленькие кусочки бумаги. Чаще всего это случается после соприкосновения с синтетическим материалом, который используют для внутренней стороны зимних курток. То же самое происходит и с волосами, когда мы снимаем шапку. Подобными свойствами обладают и другие вещества, такие, как стекло, эбонит, мех и т.д.
Такие явления люди начали называть электрическими, а тела — наэлектризованными
Наэлектризованным телом называется то тело, которое обладает электрическим зарядом.
Опыты показывают, что при соприкосновении, заряд частично передаётся от одного тела к другому. Однако, также было замечено, что наэлектризованные тела не только притягиваются, но и отталкиваются друг от друга в определённых случаях. Это можно объяснить тем, что существуют заряды разного рода и, соответственно, они по-разному взаимодействуют с одним и тем же телом. После тщательно проведённых исследований, выяснялось, что существует заряды двух родов, которые условились называть
положительными
и
отрицательными
.
Было установлено, что заряды одинакового рода отталкиваются, а заряды разного рода притягиваются.
Два тела отталкиваются друг от друга. Что можно о них сказать?
Поскольку отталкиваются заряды одинакового рода, можно сделать вывод, что либо оба обладают положительными зарядами, либо оба тела обладают отрицательными зарядами.
К телу поочерёдно поднесли две палочки из разного материала. В одном случае тело отталкивало палочку, а в другом — притягивало. Какой из этого можно сделать вывод?
Палочки продемонстрировали взаимодействие разного рода с одним и тем же телом. Следовательно, палочки имеют заряды разного рода.
Проводя опыт, два ученика использовали по два заряженных шарика. В обоих случаях шарики оттолкнулись. После этого ученики выбрали три из этих четырёх шариков случайным образом. Могут ли все три шарика иметь разные заряды? Могут ли все три шарика иметь одинаковые заряды? Может ли случится так, что какие-то два из этих шариков начнут притягиваться?
Заметим сразу, что существует всего два рода зарядов, поэтому три шарика никак не могут иметь разные заряды. Итак, мы знаем, что каждая из пар шариков отталкивалась, т.е. в каждой паре шарики были одинаково заряжены. Значит, есть вероятность, что они все были положительно заряжены или все были отрицательно заряжены. Поэтому, три случайно выбранных шарика могли иметь одинаковый заряд. Но, ведь, могло случиться и так, что у одного ученика было два положительно заряженных шарика, а у другого — два отрицательно заряженных шарика. В этом случае, какие бы шарики они ни выбрали, один из них имел бы заряд, противоположный двум другим. Поэтому, в этом случае, они бы начали притягиваться.
Способы электризации тел
Существует несколько способов электризации, которые условно можно разделить на две группы:
- Механическое воздействие:
- электризация соприкосновением;
- электризация трением;
- электризация при ударе.
- Влияние внешних сил:
- электрическое поле;
- воздействие света (фотоэффект);
- влияние тепла (термопары);
- химические реакции;
- давление (пьезоэффект).
Рис. 4. Способы электризации
Наиболее распространённым способом электризации тел в природе является трение. Чаще всего происходит трение воздуха при контакте его с твёрдыми или жидкими веществами. В частности, в результате такой электризации происходят грозовые разряды.
Электризация трением нам известна ещё со школьной скамьи. Мы могли наблюдать наэлектризованные трением небольшие эбонитовые палочки. Отрицательный заряд потёртых об шерсть палочек определяется избытком электронов. Шерстяная ткань при этом заряжается положительным электричеством.
Подобный опыт можно провести со стеклянными палочками, но натирать их необходимо шёлком или синтетическими тканями. При этом, в результате трения стеклянные наэлектризованные палочки заряжаются положительно, а ткань – отрицательно. В остальном между стеклянным электричеством и зарядом эбонита различий нет.
Чтобы наэлектризовать проводник (например, металлический стержень), необходимо:
- Изолировать металлический предмет.
- Прикоснуться к нему положительно заряженным телом, например стеклянной палочкой.
- Отвести часть заряда на землю (кратковременно заземлить один конец стержня).
- Убрать заряженную палочку.
При этом заряд на стержне равномерно распределится по его поверхности. Если металлический предмет неправильной формы, заряды распределятся неравномерно – концентрация электронов будет больше на выпуклостях и меньше на впадинах. При разделении тел происходит перераспределение заряженных частиц.
Объяснение электризации
В § 8-а мы рассмотрели строение атома (положительно заряженное ядро и электронные оболочки) и строение металлов (положительно заряженные ионы и электронный газ). Это позволит нам объяснить явление электризации. Сделаем это.
При трении тел друг о друга «трутся» именно электронные оболочки атомов, из которых тела состоят. А так как электроны слабо связаны с ядрами атомов, то электроны могут отделяться от «своих» атомов и переходить на другое тело. В результате на нём возникает избыток электронов (отрицательный заряд), а на первом теле – недостаток электронов (положительный заряд).
Итак, электризация трением
объясняется переходом части электронов от одного тела к другому, в результате чего тела заряжаются разноимённо. Поэтому тела, наэлектризованные трением друг о друга, всегда притягиваются (см. § 8-б). Но, кроме электризации трением, существует электризация индукцией (лат. «индукцио» – наведение). Рассмотрим её на опыте:
В начале опыта имеются два металлических шара, которые касаются друг друга (а). К одному из них подносят, не касаясь его, заряженную стеклянную палочку (б), после чего второй шар отодвигают (в). Теперь палочку можно убрать, – шары будут разноимённо заряжены (г).
Объясним этот опыт с точки зрения электронно-ионной теории.
Сначала металлические шары не были заряжены. Это значит, что электронный газ присутствовал в шарах в равных количествах (а). Поскольку палочка стеклянная, мы считаем её заряд положительным (см. § 8-б). Она притягивает отрицательно заряженные частицы – электроны. В результате электронный газ «перетекает» в левую часть левого шара, и в этом месте образуется избыток отрицательного заряда (б).
Все положительные ионы металла прочно связаны друг с другом (они и есть металл), поэтому никуда не «перетекают». Значит, во всех остальных частях шаров возникает недостаток электронов, то есть положительный заряд. И если в этот момент, не убирая палочку, раздвинуть шары (в) и лишь затем убрать её, шары останутся разноимённо заряженными (г).
Итак, электризация индукцией
объясняется перераспределением электронного газа между телами (или частями тела), в результате чего тела (или части тела) заряжаются разноимённо. Однако возникает вопрос: все ли тела поддаются электризации индукцией? Можно проделать опыты и убедиться, что пластмассовые, деревянные или резиновые шары можно легко наэлектризовать трением, но невозможно индукцией. Объясним это.
Электроны в резине, древесине и во всех пластмассах не являются свободными, то есть не образуют электронного газа, который может перетекать в другие тела. Поэтому для электризации тел из этих веществ необходимо прибегнуть к их трению, способствующему отделению электронов от «своих» атомов и переходу на другое тело.
Итак, по электрическим свойствам все вещества можно разделить на две группы. Диэлектрики
– вещества, не имеющие свободных заряженных частиц
и потому не проводящие заряд от одного тела к другому. Проводники
–
вещества со свободными заряженными частицами, которые могут перемещаться, перенося заряд в другие части тела или к другим телам. Это иллюстрирует рисунок с электроскопами, пластмассовой линейкой и металлической проволокой (см. выше).
Свойства наэлектризованных тел
- Притягивание (отталкивание) мелких предметов – признак наэлектризованности. Два тела, заряженных одноимённо, противодействуют (отталкиваются), а разнознаковые – притягиваются. На этом принципе основана работа электроскопа – прибора для измерения величины заряда (см. рис. 5).
Рис. 5. Электроскоп
- Избыток зарядов нарушает равновесие во взаимодействии элементарных частиц. Поэтому каждое заряженное тело стремится избавиться от своего заряда. Часто такое избавление сопровождается молниеносным разрядом.
Электризация трением
Вадим Прибытков, физик-теоретик, постоянный автор Терры Инкогнита.
Понимание атома в качестве классической системы Резерфорда-Бора дает возможность для объяснения широкого круга природных явлений, возникающих в ходе трения материальных компонентов. К ним, в частности, относится и такое явление, как электризация трением янтаря, стекла, тканей, бумаги и других изоляторов. С этого явления начинаются почти все книги по электричеству, однако его объяснение обычно обходится. Почему?
А ведь с электрических свойств янтаря началось само электричество.
Этот вопрос очень интересует Китайгородского. Он понимает, что при трении возникают свободные заряды-электроны и констатирует: «В общих чертах картина более или менее ясна, но не только. Видимо, то мизерное количество свободных электронов, которое имеется у изолятора, связано с его молекулярными разными силами у разных диэлектриков. Поэтому если привести в тесное соприкосновение два тела, то электроны перейдут с одного из них на другое. Произойдет электризация. Однако «тесное соприкосновение»—это приведение поверхностей на расстояние, равное межатомному. Поскольку атомогладких поверхностей в природе не существует, трение помогает ликвидировать всякого рода выступы и увеличивает площадь, так сказать, истинного соприкосновения.
Переход электронов от одного тела к другому имеет место для любой пары тел-металлов, полупроводников и изоляторов.
Наэлектризовать же удается только изоляторы, ибо лишь в этих телах возникшие заряды остаются в тех местах, куда они перебрались от одного тела к другому.
Я не могу сказать, чтобы эта теория оставляла чувство глубокого удовлетворения. Неясно, чем хороши—эбонит, стекло, кошачий мех. Можно задать кучу вопросов, на которые нет вразумительного ответа». (А.И. Китайгородский, Электроны, М., с.54).
Частично Китайгородский объяснил сущность явления правильно, однако в его трактовке имеются существенные пробелы и основной—в отсутствия анализа взаимодействия электромагнитных квантов с электронами вещества. Дело здесь не только в «тесном соприкосновении», на что напирает Китайгородский, а именно в трении, которое он не знает, как использовать.
Трение между двумя диэлектриками, при этом они совершенно не обязательно должны быть разными веществами, могут быть и одинаковыми, например, два листа бумаги, приводит к соударению электронов, перераспределению между ними электромагнитной энергии, к отрыву ряда электронов от атомов и их перемещению.
На поверхности диэлектриков образуются зоны с преобладанием разных зарядов, что при взаимном соприкосновении ведет к их притяжению или отталкиванию. Кроме того, свободные электроны переходят при этом с одной части поверхности на другую.
Перейдя с одного диэлектрика на другой, электроны локализуются на нем, потому что диэлектрик не является проводником. Аналогичную природу имеют электрические разряды в атмосфере, возникающие за счет трения молекул и атомов газа и паров воды. То, что речь идет о соударении электронов подтверждается электризацией бумаги на пишущей машинке и даже под воздействием шариковой ручки.
Вот и все объяснение. Оно простое, наглядное, убедительное и раскрывает сущность явления. Электромагнитная энергия управляет электронами и играет решающую роль в их движении.
Применение на практике
- очистка воздуха с помощью электростатических фильтров;
- электростатическая окраска металлических поверхностей;
- производство синтетического меха, путём притягивания наэлектризованного ворса к тканевой основе, и др.
Вредное воздействие:
- влияние статических разрядов на чувствительные электронные изделия;
- воспламенение паров ГСМ от разрядов статического электричества.
Способы борьбы: заземление ёмкостей с горючим, работа в антистатической одежде, заземление инструментов и т.п.
Источник