Care este electrificarea corpurilor? Definiție, experimente fizice simple pentru copii

Descărcarea curentului între oameni îmbrăcați în haine de lână surprinde și amuză. Pentru a înțelege de ce se întâmplă acest lucru, care este electrizarea corpurilor? Răspunsurile la întrebările apărute pot fi găsite în secțiunea fizică "Electrodynamics". Se descrie principiul acumulării încărcărilor de către solide și legile eficiente ale mișcării particulelor.

Repere

Pentru a determina ce este electrizarea corpurilor, să luăm în considerare definițiile și regularitățile mișcării particulelor încărcate. Există două tipuri opuse: electronii (negativi) și protonii (pozitivi). Cu o acumulare imensă a acestora se formează un câmp electromagnetic. Și cu cât corpurile cu statica sunt mai apropiate, cu atât impactul este mai puternic.

După contactul corpurilor, există un schimb de sarcini, potențiale egalizatoare (dispariția atracției sau respingerii). Particulele aceluiași semn tind să se îndepărteze, diferit atrase de opusul. Acest lucru poate explica ce este electrizarea corpurilor: influența reciprocă a câmpurilor electromagnetice create de electroni și protoni.

Să încercăm să explicăm într-un limbaj simplu care este electrificarea corpurilor: pentru a forma un câmp electromagnetic, trebuie să efectuăm mai întâi o acțiune care ajută la acumularea unei încărcări:

• frecare;
• influența printr-un magnet;
• lovit pe subiect;
• reacție chimică;
• atașați o sursă de alimentare (cel puțin o baterie) la obiect prin conductori.

Există multe experimente simple care dovedesc în practică legile electrodinamicii.

Unele dovezi de regularitate

Ca exemple, puteți efectua experimente simple pentru copii:

• Luăm pieptarul obișnuit, plastic mai bun, dar fierul o va face. Folosim părul sau alte lucruri naturale: o blană, o perucă, un șal de lână sau un pulover. Este necesar de câteva ori să frecați intens dinții. Înainte de a tăia cu atenție hârtia și apoi o aduceți la un obiect electrificat. Piețele se fixează instantaneu pe pieptene.
• Experiențe pentru copii Puteți desena o piatră de chihlimbar frecată în același mod. După aceasta, poate atrage iarba uscată și alte obiecte. Dacă este adus la un curent subțire de apă, vom vedea cum deviază spre piatră.

Materiale din lână și din mătase

O batistă de mătase freacă o tijă de sticlă. Apoi, aproape orice obiect mic poate adera la el. Ei bine, este evident atunci când vârful este adus la păr sau panglici subțiri de hârtie.

Elementele din ebonită sunt bine electrificate atunci când sunt frecate de țesături din lână. Un baston de sticlă frecat de mătase. Cu toate acestea, aceste elemente primesc o taxă diferită. Acest lucru este demonstrat de experiența de mai jos.

Ebonitul înfășurat va respinge mătasea de la sine. Pentru a vedea acest lucru, agățăm ambele obiecte pe un fir și le aducem treptat mai aproape, astfel încât acestea să stea în libertate. În cele din urmă, vom vedea cum țesătura începe să devieze în lateral.

Un fenomen similar va apărea în experiment cu o tijă de sticlă și o lână. Electrificarea corpurilor în fricțiune se datorează de fapt transformării unei energii în alta.

În viața de zi cu zi

În jurul nostru există o electrificare a corpurilor. Atunci când frecare a unor obiecte, devine atât de mare, încât chiar și părți grele grele sunt atrase de ele. La domiciliu, procesul de electrificare poate fi observat după cum urmează:

• Îmbrăcăm papucii de casă cu țesătură, dar nu cu o talpă din cauciuc. Îl freim pentru o lungă perioadă de timp pe covor sau podele din lemn. Și dacă atingi vârful degetelor cu un partener, primești o descărcare de gestiune. În întuneric veți vedea cum strălucește.
• Deseori, frigiderele și mașinile de spălat neîntemeiate au bătut electricitate statică. Acest lucru se datorează frecării părților rotative.
• Palmele electrificate după ce le frecați de aceeași lână sau de mătase. Îmbrăcămintea unui bărbat atrage tot felul de puf, vile din cauza electrificării. Fetele curăță-le cu spray-uri antistatice, astfel încât fusta nu se linge la picioare în timp ce mersul pe jos.

Televizoarele din același motiv atrag praful pe ecrane și pe corp. Un balon, frecat de părul capului, puteți atârnă mult timp până la tavan. Există o atracție a suprafeței încărcate pe tapet sau pe altă acoperire.

Notație în electrodinamică

Pentru a clasifica și cuantifica fenomenul particulelor încărcate, se folosește litera q. Protonii pozitivi indică astfel - + q. Electronii negativi au primit simbolul -q.

Pentru calcule, se utilizează numărul total de taxe. Ele sunt adăugate sau scăzute pentru a obține adevăratul nivel de electrificare a obiectului. Într-o stare liniștită, orice nivel de particule este constant și are forma legii conservării sarcinii electrice: q1 + q2 + ... + qN = const.

Și pentru calculul energiei, se folosește conceptul de "cuant". În limbaj simplu - acesta este numărul minim de particule de încărcări diferite, care pot fi transferate către un alt obiect într-o unitate de timp. Acest nivel poate fi măsurat cu un dispozitiv special - un electrometru. Lucrarea sa se bazează pe acumularea de încărcătură printr-o săgeată de metal fixată pe o axă fixă. Pe măsură ce crește nivelul indicatorul de particule Săgeata se mișcă pe cadran.

Caracteristicile calculelor:

• Forțele de atracție acționează asupra acuzațiilor. Dar ei încearcă să nu le ia în considerare în cele mai simple calcule. La urma urmei, dimensiunile particulelor sunt foarte mici în comparație cu distanțele care trebuie depășite.
• Pentru a determina direcția de mișcare a oricărei particule selectate, este necesar să se ia în considerare toate forțele care acționează de la elementele înconjurătoare. Toate calculele sunt realizate grafic: se compilează o diagramă vectorială.

Cum de a determina energia?

Electroscopul este un instrument prin care se fixează electrificarea corpurilor. Încărcarea electrică este acumulată de o tijă metalică sub formă de petale, montată pe o bază dielectrică - un manșon din plastic. Întreaga structură este plasată într-o carcasă din oțel astfel încât partea mobilă să fie plasată în față și acoperită cu un geam transparent.

Pentru a determina nivelul încărcării, trebuie să aduceți obiectul electrificat la partea metalică superioară a dispozitivului. Cu cât mai multe particule trec, cu atât petalele se diferențiază. Dezavantajul designului este incapacitatea de a fixa valori pozitive sau negative, toate valorile fiind afișate fără semn.

Instrumente experimentale

Pentru a confirma fortele electrodinamicii, experimentele fizice simple sunt efectuate folosind mijloace improvizate. Unele dintre acestea vor servi:

• Două discuri metalice.
• O clapă de lână de lână sub dimensiune.
• Electroscop. Fie propria invenție: un exemplu este o tijă de metal conectată printr-un conductor la unul dintre discuri. Ultimul este setat orizontal. Tija este de asemenea situată vertical, la baza, la o distanță scurtă, puteți pune bucăți de hârtie tăiate fin.

Unul dintre discuri trebuie luat în mână. Este necesar să se utilizeze mănuși dielectrice. Pe cea de-a doua țesătură pusă.

Procedura de acțiune

Esența experimentului:

• Discul superior este aplicat strâns prin țesătură spre partea inferioară.
• Este cranked de mai multe ori și clar clar.
• Dacă se realizează corect, încărcarea va fi distribuită uniform între disc și tija.
• Bucăți de hârtie se lipesc de tija.

Pentru ca hârtia să cadă, puteți înlătura încărcarea prin simpla atingere a părții metalice a discului cu mâna fără mănuși.

Am analizat modalitățile care apar frecvent și mai simplu de a electrifica corpurile.