«Электризация тел».
Электризация тел. Это явление было обнаружено 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 легкие тела. По-гречески янтарь - электрон, отсюда произошло название “электричество”.
Демонстрация 1. Электризация трением. Если взять одно тело и потереть его о другое тело, тогда его после натирания оно будет притягивать к себе легкие предметы. Такие тела называются наэлектризованными (рис.1).
Проблема. Почему при трении стеклянной палочки о шелк, она электризуется.
Ответ. Все вещества состоят из атомов, которые состоят из положительно заряженных ядер и электронов. Электроны в атомах с разной силой притягиваются к положительным ядрам атомов. У стеклянной палочки электроны связаны с ядрами атомов слабее, чем у шелка, поэтому
при трении стеклянной палочки о шелк, со стеклянной палочки больше электронов уйдет на шелк. Палочка наэлектризуется ( зарядится) положительно, так как у нее появятся не скомпенсированные положительных ионы, а шелк зарядится отрицательно, так как на нем появятся
дополнительные электроны. Аналогично будет происходить с эбонитовой палочкой при трении палочки о мех, только палочка зарядится отрицательно, а мех положительно. При электризации тел электрические заряды не создаются, а только перераспределяются между телами. В этом заключается закон сохранения электрических зарядов.
Рис.1.
Демонстрация 2. Притяжение к наэлектризованной палочке незаряженных тел.
Каждое наэлектризованное тело притягивает к себе другие легкие незаряженные тела, например листочки бумаги ( рис.2).
Проблема. Почему наэлектризованные эбонитовая или стеклянные палочки притягивают мелкие
листочки бумаги ?
Ответ. Электрический заряд, находящийся на наэлектризованном теле, создает электрическое поле. Если поднести отрицательно заряженную эбонитовую палочку к незаряженным листочкам бумаги то электрическое поле, создаваемое отрицательным зарядом эбонитовой палочки, будет действовать на молекулы бумаги. Молекулы бумаги поляризуются и поворачиваются положительно заряженными концами в сторону отрицательно заряженной палочки. Так как разноименные заряды притягиваются, то бумажные листочки будут притягиваться к палочке. Для стеклянной палочки все будет наоборот. .
Рис.2.
Демонстрация 3. Электризация через влияние. Подвесим к штативу на шелковой нити незаряженную металлическую гильзу. Поднесем к ней стеклянную положительно заряженную палочку. Гильза будет притягиваться к палочке. (рис.3).
Проблема. Почему ?
Ответ. В металлической гильзе есть свободные электроны. Положительный электрический заряд, находящийся на стеклянной палочке создает электрическое поле. Если ее поднести к незаряженной металлической гильзе, то электрическое поле, создаваемое положительным зарядом стеклянной палочки, будет действовать на
свободные электроны в металлической гильзе. Под действием этого поля свободные электроны в гильзе будут переходить в сторону положительно заряженной палочки.
Так как разноименные заряды притягиваются, то гильза будет притягиваться к палочке.
Рис.3.
Демонстрация 4. Электризация соприкосновением.
Коснемся наэлектризованной стеклянной палочкой незаряженного металлического шарика (рис.4).
Проблема. Что произойдет с шариком ?
Ответ. Шарик зарядится положительно, так как часть свободных электронов с шарика перейдет на палочку. Положительный заряд палочки несколько уменьшится за счет пришедших с шара электронов.
Рис.4.