Что будет если потереть эбонитовую палочку о шерсть

Объяснения представлены не в полном объёме, или в них содержится один логический недочёт.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физи ческих закона, необходимые для полного верного объяснения.

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

Источник

Что будет если потереть эбонитовую палочку о шерсть

Если потереть шерстью эбонитовую палочку, то она электризуется, приобретая отрицательный заряд, и стрелка электрометра при поднесении палки к его шару отклоняется, а при удалении палки — возвращается к неотклонённому состоянию. Если же в момент поднесения наэлектризованной палки к электрометру коснуться рукой его металлического корпуса и сразу же убрать руку, то после удаления палки отклонение стрелки сохраняется, хотя и меньшее по величине.

Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, почему это происходит.

Электрометр (см. рис.) представляет собой металлический цилиндрический корпус, передняя и задняя стенки которого стеклянные. Корпус закреплён на изолирующей подставке. Через изолирующую втулку внутрь корпуса сверху входит металлическая трубка, заканчивающаяся внизу стержнем с установленной на нём легкоподвижной стрелкой, отклонение которой определяется величиной заряда. Стрелка может вращаться вокруг горизонтальной оси. Внутри корпуса установлена шкала электрометра, по которой определяется отклонение стрелки. Снаружи корпуса, наверху трубки прикрепляется металлический шар или тарелка, к которой подносят заряженные тела.

1) При поднесении наэлектризованной отрицательным зарядом эбонитовой палки к шару электрометра, в силу явления электростатической индукции и закона сохранения заряда в изолированной системе тел, шар и стрелка электрометра заряжаются разноимёнными и равными по величине зарядами (шар — «+», стрелка — «–»). При этом часть металлического корпуса электрометра вблизи шкалы заряжается положительным зарядом в силу того же явления электростатической индукции, а остальная часть — равным ему по величине в силу закона сохранения заряда в изолированной системе тел отрицательным зарядом.

2) Стрелка электрометра отклоняется, так как одноимённые заряды на стрелке и на стержне отталкиваются, а разноимённые заряды на стрелке и на корпусе электрометра притягиваются, согласно закону взаимодействия зарядов.

3) При удалении наэлектризованной палки от электрометра одинаковые индуцированные заряды разных знаков на его шаре и на стрелке, а также меньшие по величине заряды на корпусе электрометра вблизи его шкалы и вдали от стрелки компенсируются, и отклонение стрелки прекращается.

4) Если коснуться корпуса электрометра рукой после поднесения к нему наэлектризованной палки и сразу убрать руку, то часть индуцированных на корпусе зарядов (отрицательных) стечёт на прикоснувшегося к нему

человека, и на корпусе электрометра останется нескомпенсированный положительный заряд.

5) В силу явления электростатической индукции после удаления палки этот положительный нескомпенсированный заряд на корпусе электрометра вызовет появление отрицательного заряда на стрелке электрометра, расположенной вблизи шкалы, и положительного — на шаре электрометра, что и приведёт к отклонению стрелки, хотя и меньшему, чем при поднесении заряженной эбонитовой палки к электрометру.

Источник

Билет №15. Электризация тел. Два вида электрических зарядов. Взаимодействие зарядов. Закон сохранения электрического заряда

Определение

Электризацией называется процесс разделения электрических зарядов и накопление их в определенных местах предметов и тел. Явление происходит в результате трения, соприкосновения тел или в результате электростатической индукции. Простыми словами, когда рядом расположен какой-то предмет, обладающий электрическим полем.

: в физике выделяют два рода зарядов – положительные и отрицательные, или протоны и электроны. Между ними возникает электрическое поле. Одноименные заряды притягиваются, а разноименные отталкиваются.

Явление наблюдается на источниках питания и не только. На диэлектриках накапливаются заряды, все видели это в опытах, иллюстрирующих явление с эбонитовыми и стеклянными палочками, которые демонстрировали на уроках физики в школе.

Изначально все атомы, из них состоит всё что нас окружает, электрически нейтральны. В результате явления электризации на поверхности предметов появляются положительные или отрицательные заряды. Напомним школьный опыт: если потереть эбонитовую палочку шерстяной тканью, после прекращения трения палочка останется заряженной. Тогда говорят, что тело электризовано.

Таким образом, во время трения электроны переходили с одного предмета на другой. В результате, после прекращения трения избыточные электроны остались «не на своих» телах и получился избыточный заряд, и оно перестало быть нейтральным. В результате трения палочки о шерсть или мех на её поверхности образовался отрицательный заряд.

Статическое электричество в быту

Пенопластовые шарики прилипли к кошачьей шерсти из-за статического электричества
Статическое электричество широко распространено в обыденной жизни. Если, например, на полу лежит ковер из шерсти, то при трении об него человеческое тело может получить отрицательный электрический заряд, в то время как ковёр получит положительный. Другим примером может служить электризация пластиковой расчески, которая после причёсывания получает минус-заряд, а волосы получают плюс-заряд. Накопителем минус-заряда нередко являются полиэтиленовые пакеты, полистироловый пенопласт. Накопителем плюс-заряда может являться сухая полиуретановая монтажная пена, если её сжать рукой.

Электростатический разряд происходит при очень высоком напряжении и чрезвычайно низких токах. Даже простое расчёсывание волос в сухой день может привести к накоплению статического заряда с напряжением в десятки тысяч вольт, однако ток его освобождения будет настолько мал, что его зачастую невозможно будет даже почувствовать. Именно низкие значения тока не дают статическому заряду нанести человеку вред, когда происходит мгновенный разряд.[2]

С другой стороны, такие напряжения могут быть опасны для элементов различных электронных приборов — микропроцессоров, транзисторов и т. п. Поэтому при работе с радиоэлектронными компонентами рекомендуется принимать меры по предотвращению накопления статического заряда.

Условия возникновения явления и способы передачи зарядов

Мы рассказали, как объясняется это явление в природе, а теперь давайте рассмотрим, как можно наэлектризовать тела. Сразу отметим, что выполнение всех условий необязательно – электризация может происходить по тем или иным причинам, разделим их на две основных группы:

Вторая группа — электризация влиянием, то есть явление наблюдается при воздействии на тело внешних сил, среди которых:

Это и есть основные виды электризации.

Три способа электризации тел

Электрически нейтральное тело можно наэлектризовать разными способами:

Электризация трением

Электризация трением происходит, когда вы трёте один предмет о другой.

Проведите эксперимент. Возьмите небольшой лист бумаги и пластмассовую ручку. Потрите ручку о волосы, а потом прикоснитесь к бумаге. Вы наэлектризовали ручку трением о волосы.

Электризация прикосновением

При взаимодействии двух тел, одно из которых наэлектризовано, незаряженное тело получает электрический заряд, если к нему прикоснуться заряженным. Если поднести пластмассовую ручку, обладающую положительным зарядом, к нейтральному стержню электроскопа, то произойдёт перераспределение заряда. Электроны стержня будут притягиваться положительным зарядом ручки (перетекать на ручку). Соответственно, на стержне образуется недостаток электронов, то есть положительный заряд. Причём равный по величине заряду ручки.

Электризация наведением (электростатическая индукция)

Этот способ электризации означает, что вы подносите заряженный предмет к изолированному проводнику, но не прикасаетесь к нему. Тогда на проводнике появляются заряды, притом на той его части, которая ближе к предмету, эти заряды противоположного знака. А на дальнем конце образуется заряд того же знака, что и на заряженном предмете.

При удалении заряженного предмета заряды на проводнике пропадают. Но если до удаления предмета разделить проводник на две части, то заряды на них сохранятся.

Какие законы физики связаны с электризацией

Явление электризации связано с такими физическими законами как:

Мы уже рассматривали эти законы, вы можете ознакомиться подробнее в соответствующих статьях, на которые мы сослались.

Молнии

Основная статья: Молния

В результате движения воздушных потоков, насыщенных водяными парами, образуются грозовые облака, являющиеся носителями статического электричества. Электрические разряды образуются между разноименными заряженными облаками или, чаще, между заряженным облаком и озоновым слоем земли, с последующим разрядом на землю. При достижении критической разности потенциалов происходит разряд молнии между облаками, на земле или в околокосмическом слое планеты. Для защиты от молний устанавливаются молниеотводы, проводящие разряд напрямую в землю.

Помимо молний, грозовые облака могут вызывать на изолированных металлических предметах опасные электрические потенциалы из-за электростатической индукции.

В 1872 году экспедицией под руководством географа Генри Ганнетта[en] была покорена 13-я по высоте гора штата Монтана (США)[en]. Ей дали название Электрический пик

, так как у первопроходцев-покорителей, находящихся на вершине, после грозы начали сыпаться искры из пальцев рук и волос на голове[3][4][5].

Делимость электрического заряда. Электрон

В эксперименте с электрометрами металлическим стержнем часть заряда переносится от одного электрометра на другой. Из опыта видно, что заряд делится. Если коснуться стержня второго электрометра рукой, то заряд с него снимется, и распределится по всему телу (человеческое тело является хорошим проводником электричества). Если снова соединить приборы стержнем из металла, оставшийся заряд опять разделится. При повторении тех же шагов заряд каждый раз будет делиться. Кажется, что этот процесс будет происходить до бесконечности.

Заряды постепенно настолько уменьшаются, что электрометр уже не в состоянии их измерить. Уже очень точные опыты показали, что делить заряд до бесконечности нельзя, существует наименьший электрический заряд, который поделить уже нельзя. Называют его элементарным зарядом с абсолютной величиной e. Заряды измеряют в кулонах (Кл) в честь Шарля Кулона, французского физика.

Элементарным электрическим зарядом с отрицательным знаком обладает частица электрон (греч. «еlectron» – «янтарь»).

Передача (проведение) электричества

Все ли вещества могут одинаково передавать электрический заряд? Ответ можно получить с помощью двух электрометров, металлического стержня и эбонитовой палочки. Стержень и палочка крепятся к пластмассовой ручке.

Вещества, способные проводить электрические заряды, как в случае под буквой б, называются проводниками (металлы, кислотные, щелочные и солевые растворы). Вещества, с помощью которых нельзя передать заряды, называются диэлектриками (изоляторами). Хорошие диэлектрики – это резина, стекло, эбонит, фарфор, пластмассы, воздух и др.

В повседневной жизни

Вокруг нас постоянно происходит электризация тел. При трении некоторых предметов она становится настолько высокой, что к ним притягиваются даже габаритные тяжелые детали. В домашних условиях наблюдать процесс электризации можно следующим образом:

Телевизоры по этой же причине притягивают пыль к экранам и корпусу. А воздушный шарик, натертый о волосы головы, можно надолго подвесить к потолку. Происходит притяжение заряженной поверхности к обоям или другому покрытию.

Источник

Что будет если потереть эбонитовую палочку о шерсть

О_о C1.
Помогаем, решаем, ответы СТРОГО под точками.

Если по­те­реть шер­стью эбо­ни­то­вую па­лоч­ку, то она
элек­три­зу­ет­ся, при­об­ре­тая от­ри­ца­тель­ный заряд, и
Показать полностью.
стрел­ка элек­тро­мет­ра при под­не­се­нии палки к его
шару от­кло­ня­ет­ся, а при уда­ле­нии палки –
воз­вра­ща­ет­ся к не­от­клонённому со­сто­я­нию. Если же
в мо­мент под­не­се­ния на­элек­три­зо­ван­ной палки к
элек­тро­мет­ру кос­нуть­ся рукой его ме­тал­ли­че­ско­го
кор­пу­са и сразу же убрать руку, то после уда­ле­ния
палки от­кло­не­ние стрел­ки со­хра­ня­ет­ся, хотя и
мень­шее по ве­ли­чи­не.
Объ­яс­ни­те, ос­но­вы­ва­ясь на из­вест­ных фи­зи­че­ских
за­ко­нах и за­ко­но­мер­но­стях, по­че­му это про­ис­хо­дит.
Элек­тро­метр (см. рис.) пред­став­ля­ет собой ме­тал­ли­че­ский ци­лин­дри­че­ский
кор­пус, пе­ред­няя и зад­няя стен­ки ко­то­ро­го стек­лян­ные. Кор­пус за­креплён
на изо­ли­ру­ю­щей под­став­ке. Через изо­ли­ру­ю­щую втул­ку внутрь кор­пу­са
свер­ху вхо­дит ме­тал­ли­че­ская труб­ка, за­кан­чи­ва­ю­ща­я­ся внизу стерж­нем с
уста­нов­лен­ной на нём лег­ко­по­движ­ной стрел­кой, от­кло­не­ние ко­то­рой
опре­де­ля­ет­ся ве­ли­чи­ной за­ря­да. Стрел­ка может вра­щать­ся во­круг
го­ри­зон­таль­ной оси. Внут­ри кор­пу­са уста­нов­ле­на шкала элек­тро­мет­ра, по
ко­то­рой опре­де­ля­ет­ся от­кло­не­ние стрел­ки. Сна­ру­жи кор­пу­са, на­вер­ху
труб­ки при­креп­ля­ет­ся ме­тал­ли­че­ский шар или та­рел­ка, к ко­то­рой под­но­сят
за­ря­жен­ные тела.

Источник

§ 25. Электризация тел при соприкосновении. Взаимодействие заряженных тел

Ещё в глубокой древности люди заметили, что янтарь (окаменевшая смола хвойных деревьев), потёртый о шерсть, приобретает способность притягивать к себе различные тела: соломинки, пушинки, ворсинки меха и т. д.

В дальнейшем установили, что этим свойством обладают и другие вещества: стеклянная палочка, потёртая о шёлк, палочка из органического стекла, натёртая о бумагу, эбонит (каучук с большой примесью серы), потёртый о сукно или мех.

Так, если потереть стеклянную палочку о лист бумаги, а затем поднести её к мелко нарезанным листочкам бумаги, то они начнут притягиваться к стеклянной палочке (рис. 30, а). К ней будут притягиваться и тонкие струйки воды (рис. 30, б).

Наблюдаемые явления в начале XVII в. были названы электрическими (от греч. электрон — янтарь). Стали говорить, что тело, получившее после натирания способность притягивать другие тела, наэлектризовано или что ему сообщён электрический заряд.

Если потереть о сухое сукно эбонитовую палочку, то не только палочка, но и сукно начнёт притягивать кусочки бумаги (рис. 30, в). Значит, при трении электризуются оба тела.

Электрический заряд может передаваться от одного тела к другому. Для этого необходимо лишь коснуться наэлектризованным телом другого тела. При этом часть электрического заряда перейдёт на второе тело. И это тело начнёт притягивать к себе мелкие листочки бумаги, пушинки и т. д.

Итак, электризация тел происходит при их соприкосновении.

На явлении электризации тел при соприкосновении основан принцип работы ксероксов. На явлении электризации основан принцип работы электрических фильтров, очищающих воздух от пыли и дыма. При окрашивании предметов применяется электризация частицы краски при её распылении, что позволяет добиться более ровного и прочного нанесения краски на предмет.

Все наэлектризованные тела обладают свойством притягивать к себе другие тела (см. рис. 30). По притяжению тел нельзя отличить электрический заряд, например, стеклянной палочки, потёртой о шёлк, от заряда эбонитовой палочки, потёртой о мех. Ведь обе наэлектризованные палочки притягивают к себе листочки бумаги.

Означает ли это, что заряды, полученные на телах из разных веществ, ничем не отличаются друг от друга?

Наэлектризуем две эбонитовые палочки трением о мех. Одну из них подвесим, как показано на рисунке 31, и поднесём к ней другую. Мы заметим, что наэлектризованные эбонитовые палочки отталкиваются.

Точно такой же результат получается, если вместо эбонитовых палочек взять стеклянные, потёртые о шёлк.

Теперь поднесём к наэлектризованной эбонитовой палочке стеклянную, потёртую о шёлк. Мы заметим, что эбонитовая и стеклянная палочки притягиваются друг к другу (рис. 32).

Таким образом, наэлектризованные тела или притягиваются друг к другу, или отталкиваются.

Чем же может быть вызвано такое различие во взаимодействии наэлектризованных тел?

Очевидно, тем, что электрический заряд, появившийся при электризации, у эбонитовой палочки иного рода, чем у стеклянной. И действительно, тщательное изучение этих явлений подтверждает такое предположение.

Электрический заряд, полученный на стеклянной палочке, потёртой о шёлк, условились называть положительным. Заряд эбонитовой палочки, потёртой о мех, — отрицательным. Одни тела электризуются так, как стеклянная палочка, т. е. положительно. Другие, как эбонитовая палочка, — отрицательно. Положительные заряды обозначают знаком «+», отрицательные — знаком «-».

К наэлектризованной эбонитовой палочке будем подносить наэлектризованные тела из различных веществ, например из резины, пластмассы и др. В одних случаях эбонитовая палочка отталкивается от этих тел, в других — притягивается.

Если эбонитовая палочка отталкивается от поднесённого к ней наэлектризованного тела, значит, на палочке заряд такого же рода, что и на теле, т. е. отрицательный. В случае, когда эбонитовая палочка притягивается к поднесённому телу, значит, у палочки и у тела заряды разного рода. На эбонитовой палочке — отрицательный, на теле — положительный.

Поэтому можно считать, что существует только два рода электрических зарядов.

Проделанные нами опыты показывают, что тела, имеющие электрические заряды одинакового знака, взаимно отталкиваются, а тела, имеющие заряды противоположного знака, взаимно притягиваются.

Вопросы

1. Как взаимодействуют друг с другом две эбонитовые палочки, наэлектризованные трением о мех?
2. Как показать, что стеклянная палочка, наэлектризованная трением о шёлк, имеет заряд другого рода, чем заряд эбонитовой палочки, наэлектризованной трением о шерсть?
3. Какие два рода электрических зарядов существуют в природе?
4. Как взаимодействуют тела, имеющие заряды одного знака; разного знака?

Упражнение 18

1. Можно ли на концах стеклянной палочки получить одновременно разноимённые заряды?
2. На шёлковой нити висит заряженная бумажная гильза. Предложите способ определения рода заряда гильзы.

Задание

1. Возьмите маленький кусочек ватки. Наэлектризуйте пластмассовую расчёску и поднесите её к ватке. Ватка наэлектризуется и притянется к расчёске. Резко дёрнув расчёску, оторвите ватку и быстро подведите расчёску под ватку. Почему ватка плавает в воздухе?
2. Наэлектризуйте один воздушный шарик о газету, другой — о кусок шерстяной материи. Подвесьте их на некотором расстоянии друг от друга. Почему они притягиваются?

Источник

• ← Что будет если потереть эбонитовую палочку о мех
• Что будет если потерпевший заберет заявление →