Електричний заряд. Закон збереження електричного заряду - Бар'яхтар

• Назад до змісту

ПИТАННЯ ДЛЯ ОБГОВОРЕННЯ

Як це можна зробити (досліди із поліетиленовим пакетом і повітряною кулькою без використання клею або скотчу)?

Цього результату досягають через електризацію тіл за допомогою тертя. Якщо потерти кульку чи пакет об вовну, волосся або папір, вони отримають електричний заряд, що дозволить їм притягуватися до стіни чи стелі.

Чи пов’язані між собою явище, яке продемонстровано на заставці до параграфа, і явища, які спостерігаються в дослідах?

Ці явища мають однакову природу, оскільки в обох ситуаціях причиною є електризація. Предмети та волосся отримують заряд через тертя, що призводить до виникнення електромагнітної взаємодії між ними.

А ЯК НАСПРАВДІ?

Чи реалістичні факти навела блогерка (про електростатичні «повітряні кульки» павуків)?

Наведені факти є достовірними, адже вчені підтвердили, що павуки використовують силу електричного відштовхування для польотів. Вони заряджають свої павутинки, які взаємодіють з електричним полем атмосфери, дозволяючи комахам долати великі відстані.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

Назвіть одиницю електричного заряду.

В системі СІ одиницею вимірювання електричного заряду є кулон.

Які роди зарядів існують?

У природі виділяють два типи електричних зарядів: позитивні та негативні.

Який рід заряду має ебонітова паличка, потерта об вовну? паличка зі скла, потерта об шовк?

Ебонітова паличка після тертя об вовну отримує негативний заряд, а скляна паличка від тертя об шовк стає зарядженою позитивно.

Як взаємодіють тіла, що мають однойменні заряди? різнойменні заряди?

Тіла, що мають однакові за знаком заряди, відштовхуються одне від одного. Предмети з різними знаками зарядів, навпаки, притягуються.

З яких частинок складається атом?

Атом складається з позитивно зарядженого ядра, навколо якого рухаються негативно заряджені електрони. До складу ядра входять позитивні протони та нейтральні нейтрони.

Яка частинка має найменший негативний заряд? найменший позитивний заряд?

Найменший негативний заряд належить електрону, а найменший позитивний — протону.

Як ви розумієте твердження, що електричний заряд є дискретним?

Це означає, що загальний заряд будь-якого тіла завжди складається з цілої кількості елементарних, неподільних порцій заряду.

У якому випадку електричний заряд системи тіл зберігається? Наведіть приклад.

Повний електричний заряд зберігається в електрично замкненій системі тіл. Прикладом є електризація тертям: сумарний заряд палички та тканини до взаємодії дорівнював нулю і після взаємодії залишається нульовим, оскільки тіла набувають рівних за модулем, але протилежних за знаком зарядів.

ВПРАВА № 27

1. На рис. 1 зображено позитивно заряджене тіло й підвішені на нитках кульки 1 і 2, що мають заряди невідомих знаків. Визначте знаки зарядів кульок.

Оскільки кулька 2 притягується до позитивного тіла, вона має негативний заряд. Кулька 1 відштовхується, що вказує на наявність у неї однойменного позитивного заряду.

Відповідь: 1 — позитивний, 2 — негативний.

2. На рис. 2 зображено так звані паперові султанчики, які заряджено стрижнями з різних речовин. Визначте знаки зарядів султанчиків.

Скляна паличка при терті заряджається позитивно, тому блакитний султанчик має позитивний заряд. Поліуретан отримує негативний заряд, отже, рожевий султанчик заряджений негативно.

3. Чи можна стверджувати, що завдяки електромагнітній взаємодії: а) волосся притягується до светра, коли ми його знімаємо; б) светр і волосся притягуються до Землі?

Твердження правильне лише для пункту «а», бо це наслідок дії електричних зарядів. Пункт «б» описує гравітацію, яка не є електромагнітним явищем.

Відповідь: а) Так; б) ні.

4. На тонкій шовковій нитці висить заряджена паперова кулька. Як, маючи ебонітову паличку та клаптик вовняної тканини, визначити знак електричного заряду кульки?

Потрібно натерти ебонітову паличку вовною, щоб вона стала негативно зарядженою. Якщо піднесена паличка відштовхне кульку — вона негативна, якщо притягне — позитивна.

5. Атом, який має 12 протонів, утратив 2 електрони. Скільки електронів залишилося в атомі?

Дано:

Знайти:

Розв’язання:

У нейтральному атомі кількість електронів дорівнює кількості протонів.

Після втрати частинок:

Відповідь: в атомі залишилося 10 електронів.

6. Скільки надлишкових електронів має бути передано тілу, щоб воно отримало заряд, який дорівнює –1 Кл?

Дано:

Знайти:

Розв’язання:

Кількість частинок визначаємо за формулою:

Відповідь: тілу потрібно передати $6{,}25 \cdot 10^{18}$ електронів.

7. Скориставшись додатковими джерелами інформації або власним досвідом, наведіть кілька цікавих прикладів взаємодії заряджених тіл.

Пил активно збирається на екранах моніторів через їхню електризацію під час роботи. Також прикладом є злипання синтетичного одягу після прання або відхилення струменя води, якщо піднести до нього наелектризований гребінець.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

Складіть план дослідження характеру взаємодії заряджених тіл.

1. Наелектризуйте пластмасову ручку, потерши її об волосся чи папір.
2. Піднесіть ручку до легкої поліетиленової смужки на нитці та подивіться, як вони взаємодіють.
3. Потріть паперову смужку об ручку та піднесіть її до підвішеного поліетилену.
4. Порівняйте поведінку двох однакових матеріалів (поліетилен-поліетилен) та різних (папір-поліетилен).
5. Підтвердьте, що однакові заряди відштовхуються, а різні — притягуються.