18. Досліджуємо, як відсувається взаємодія електрично заряджених тіл

• Назад до змісту

Думай

1. Назви відмінності в способах електризації дотиком і через вплив.

При електризації дотиком відбувається перехід електронів від одного тіла до іншого, внаслідок чого обидва тіла стають зарядженими різнойменно.

Електризація через вплив — це перерозподіл зарядів усередині тіла під дією поля іншого зарядженого тіла, без прямого переходу електронів між ними.

2. Сформулюй закон збереження електричного заряду. Наведи приклади явищ, у яких спостерігається збереження заряду.

Закон збереження електричного заряду стверджує, що повний заряд замкненої системи тіл залишається сталим під час будь-яких взаємодій у цій системі. Прикладом є електризація тертям, коли два спочатку нейтральні тіла набувають рівних за модулем, але протилежних за знаком зарядів, а їх сумарний заряд залишається нульовим.

3. Чому будь-яке легеньке незаряджене тіло притягується до тіла, що має електричний заряд?

Незаряджене тіло притягується до зарядженого через явище електризації через вплив. Під дією електричного поля зарядженого тіла в незарядженому тілі відбувається перерозподіл зарядів: ближче до зарядженого тіла зміщуються заряди протилежного знаку, а далі — однойменного, що й спричиняє притягання.

4. На шовковій нитці підвішено незаряджений пустотілий циліндр із алюмінієвої фольги. Якщо до нього наблизити наелектризовану скляну паличку, то він притягнеться до неї. Чому одразу після дотикання до палички він відштовхується від палички?

Спочатку циліндр притягується через електризацію впливом. Після дотику до позитивно зарядженої скляної палички частина її заряду переходить на циліндр, і він також стає позитивно зарядженим. Оскільки однойменні заряди відштовхуються, циліндр починає відштовхуватися від палички.

5. Чи можна на кінцях пластмасової лінійки отримати одночасно два різнойменних заряди? Запропонуй спосіб, як це зробити.

Для отримання двох різнойменних зарядів слід використати електризацію тертям:

1. Натерти один кінець лінійки матеріалом, який надасть їй, наприклад, позитивний заряд (залежно від трибоелектричного ряду речовин, наприклад, шовковою тканиною).

2. Натерти другий кінець лінійки іншим матеріалом, який надасть їй негативний заряд, наприклад, вовняною тканиною.

Оскільки пластмаса не проводить струм, ці різнойменні заряди залишаться на протилежних кінцях.

6. Якщо тілу, зарядженому позитивно, надати такий самий за модулем негативний заряд, то тіло виявиться електрично нейтральним. Чи можна стверджувати, що заряди в цьому тілі зникли?

Ні, стверджувати так не можна. Заряди не зникли, а лише скомпенсували один одного. Тіло стало електрично нейтральним, бо кількість позитивних і негативних зарядів у ньому зрівнялася, але самі заряджені частинки залишилися.

7. Укажи знаки електричних зарядів, що виникають на тілах під час електризації (див. мал. 18.1).

Малюнок 18.1, а: Дві пластмасові лінійки, потерті об вовну, набувають однакового негативного заряду (-) і тому відштовхуються. Вовна при цьому набуває позитивного заряду (+).

Малюнок 18.1, б: Скляна паличка, потерта об папір, набуває позитивного заряду (+), а папір — негативного (-). Тому позитивно заряджена паличка притягується до негативно зарядженої пластмасової лінійки.

ВИКОНАЙ ЛАБОРАТОРНУ РОБОТУ №5

Дій

ВИКОНАЙ ДОСЛІДЖЕННЯ

Дослід з двома повітряними кульками.

Одна кулька, потерта об папір, набуде негативного заряду. Інша кулька, потерта об вовну, набуде позитивного заряду. Оскільки заряди різнойменні, кульки будуть притягуватися. Сила притягання між кульками залежить від відстані: чим ближче підносити кульки одну до одної, тим сильнішим буде притягання. І навпаки, зі збільшенням відстані сила притягання слабшає.

Дослід з кулькою та баночкою з фольги (мал. 18.5).

Баночка рухатиметься в напрямку до наелектризованої кульки. Коли потерту об волосся кульку (вона отримує негативний заряд) підносять до металевої баночки, на ближчому до кульки боці баночки виникає позитивний заряд, а на дальньому — негативний. Це явище називається електростатичною індукцією. Через це між кулькою та ближчим боком баночки виникає сила притягання, яка змушує баночку котитися до кульки.

Дослід з кулькою та цівкою води (мал. 18.6).

Цівка води вигинається в бік наелектризованого предмета. Молекули води є полярними, тобто, хоч і нейтральні, вони мають два “полюси”: один з невеликим позитивним зарядом, інший — з негативним. Коли до цівки підносять наелектризований предмет (наприклад, негативно заряджену кульку), молекули води орієнтуються до нього своїми позитивними полюсами. Сила притягання між кулькою та цими полюсами змушує цівку води вигинатися.

ОПРАЦЮЙ ІНФОРМАЦІЮ

Прочитай текст і зроби відповідний малюнок.

Наведи інші приклади явища електризації в природі, побуті, техніці. Опиши вплив цих явищ на живі організми.

Приклади явища електризації:

У природі:

• Вогні святого Ельма — світіння на гострих кінцях високих предметів (щогли кораблів, шпилі) під час грози.
• Електричні органи деяких риб (електричний вугор, скат), які вони використовують для полювання та захисту.

У побуті:

• Синтетичний одяг або светр “тріщить” і може іскрити, коли його знімаєш.
• Волосся “стає дибки”, коли розчісуєшся пластмасовим гребінцем.
• До екрана телевізора чи монітора притягується пил.

У техніці:

• Копіювальні апарати та лазерні принтери використовують електризацію для перенесення порошку-фарби (тонера) на папір.
• Електростатичне фарбування (наприклад, автомобілів): частинкам фарби надають заряд, і вони рівномірно притягуються до деталі, що має протилежний заряд.
• Димові фільтри на заводах використовують електричне поле для вловлювання частинок попелу й сажі.

Вплив електризації на живі організми:

Вплив може бути як небезпечним, так і корисним. Прямий удар блискавки є смертельно небезпечним для будь-якої живої істоти, спричиняючи опіки та зупинку серця. Невеликі статичні розряди в побуті переважно безпечні, хоча й неприємні. У медицині контрольовані електричні розряди застосовують у дефібриляторах для порятунку життя, а слабкі струми — для лікувальних процедур.