Електризація тіл при зіткненні. Взаємодія заряджених тіл
Ще в давні часи люди помітили, що бурштин (скам’яніла смола хвойних дерев), потертий об вовну, набуває здатності притягувати до себе різні тіла:
- Соломинки; Пушинки; Ворсинки; Хутра і т. д.
Надалі встановили, що цією властивістю володіють і інші речовини:
- Скляна паличка, потерта об шовк; Паличка з органічного скла, натерта об папір; Ебоніт (каучук з великою домішкою сірки), потертий об сукно або хутро.
Так, якщо потерти скляну паличку об аркуш паперу, а потім піднести її до дрібно нарізаних листочків паперу, то вони почнуть притягатися до скляної палички. До неї будуть притягатися і тонкі цівки води.
Спостережувані явища на початку XVII ст. були названі електричними (від грец. Elektron). Стали говорити, що тіло, що отримало після натирання здатність притягувати інші тіла, наелектризоване або що йому повідомлений електричний заряд.
Якщо потерти об сухе сукно ебонітову паличку, то не тільки паличка, а й сукно почне притягувати шматочки паперу.
Значить, при терті електризуються обидва тіла.
Електричний заряд може передаватися від одного тіла до іншого. Для цього необхідно лише торкнутися наелектризованим тілом іншого тіла. При цьому частина електричного заряду перейде на друге тіло. І це тіло почне притягати до себе дрібні листочки паперу, пушинки і т. д.
Отже, електризація тіл відбувається при їх зіткненні.
На явищі електризації тіл при зіткненні заснований принцип роботи ксероксів. На явищі електризації заснований принцип роботи електричних фільтрів, що очищають повітря від пилу і диму. При фарбуванні предметів застосовується електризація частинки фарби при її розпиленні, що дозволяє домогтися більш рівного і міцного нанесення фарби на предмет.
Всі наелектризовані тіла мають властивість притягувати до себе інші тіла. За тяжіннм тіл не можна відрізнити електричний заряд, наприклад, скляної палички, потертої об шовк, від заряду ебонітової палички, потертої об хутро. Адже обидві наелектризовані палички притягують до себе листочки паперу.
Чи означає це, що заряди, отримані на тілах з різних речовин, нічим не відрізняються один від одного?
Наелектризуємо дві ебонітові палички тертям об хутро. Одну з них підвісимо і піднесемо до неї іншу. Ми помітимо, що наелектризовані ебонітові палички відштовхуються. Точно такий же результат виходить, якщо замість ебонітових паличок взяти скляні, потерті об шовк.
Тепер піднесемо до наелектризованої ебонітової паличці скляну, потерту об шовк. Ми помітимо, що ебонітова і скляна палички притягуються один до одного.
Таким чином, наелектризовані тіла або притягуються один до одного, або відштовхуються.
Чим же може бути викликане таке розходження у взаємодії наелектризованих тіл?
Очевидно, тим, що електричний заряд, що з’явився при електризації, у ебонітової палички іншого роду, ніж у скляній. І дійсно, ретельне вивчення цих явищ підтверджує таке припущення.
Електричний заряд, отриманий на скляній паличці, потертій об шовк, умовилися називати позитивним. Заряд ебонітової палички, потертої об хутро, – негативний. Одні тіла електризуються так, як скляна паличка, тобто позитивно. Інші, як ебонітова паличка, – негативно.
Позитивні заряди позначають знаком “+”, негативні – знаком “-“.
До наелектризованої ебонітової паличці будемо підносити наелектризовані тіла з різних речовин, наприклад з гуми, пластмаси та ін. В одних випадках ебонітова паличка відштовхується від цих тіл, в інших – притягається.
Якщо ебонітова паличка відштовхується від піднесеної до неї наелектризованого тіла, значить, на паличці заряд такого ж роду, що й на тілі, тобто негативний. У випадку, коли ебонітова паличка притягається до піднесеного тіла, значить, у палички і у тіла заряди різного роду. На ебонітовій паличці – негативний, на тілі – позитивний.
Тому можна вважати, що існує тільки два роду електричних зарядів.
Виконані нами досліди показують, що тіла, що мають електричні заряди однакового знака, взаємно відштовхуються, а тіла, що мають заряди протилежного знака, взаємно притягаються.
Питання
- Як взаємодіють один з одним дві ебонітові палички, наелектризовані тертям об хутро? Як показати, що скляна паличка, наелектризована тертям об шовк, має заряд іншого роду, ніж заряд ебонітової палички, наелектризованої тертям об вовну? Які два роди електричних зарядів існують в природі? Як взаємодіють тіла, що мають заряди одного знака; різного знака?
Вправа
- Чи можна на кінцях скляної палички отримати одночасно різнойменні заряди? На шовковій нитці висить заряджена паперова гільза. Запропонуйте спосіб визначення роду заряду гільзи.
Завдання
- Візьміть маленький шматочок ватки. Наелектризуйте пластмасовий гребінець і піднесіть її до ватки. Ватка наелектризується і притягнеться до гребінця. Різко смикнувши гребінець, відірвіть ватку і швидко підведіть гребінець під ватку. Чому ватка плаває в повітрі? Наелектризуйте одну повітряну кульку об газету, іншу – об шматок вовняної матерії. Підвісьте їх на деякій відстані один від одного. Чому вони притягуються?
(2 votes, average: 2.50 out of 5)