Электризация тел при соприкосновении. Взаимодействие заряженных тел. Два рода зарядов

Введение

В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с удивительным явлением — электризацией. Наверняка каждый замечал, как после расчесывания сухих волос пластмассовым гребнем волосы начинают «прилипать» к расчёске или как при снятии свитера в темноте можно увидеть маленькие искорки. Это проявления электрических явлений, открытых человеком много веков назад.

Изучение электричества стало важнейшей вехой в развитии физики и техники. Без понимания этих явлений было бы невозможно создание современных устройств — от простейших батареек до компьютеров, смартфонов и электромобилей.

Чтобы понять природу электричества, нужно разобраться, почему тела могут электризоваться, какие бывают заряды и как они взаимодействуют между собой. Именно с этого начинается изучение электрических явлений в курсе физики 8 класса.

История возникновения понятия «электричество»

Первые наблюдения электрических явлений относятся ещё к древним временам. Примерно за 600 лет до нашей эры греческий философ Фалес Милетский заметил, что если потереть кусочек янтаря о шерсть, то он начинает притягивать лёгкие предметы — перышки, соломинки.

Слово «электричество» произошло от греческого слова «электрон», что означает янтарь. Долгое время люди не понимали, почему возникает это притяжение. Только в XVII–XVIII веках начали проводиться первые систематические опыты по изучению электризации.

Английский учёный Уильям Гильберт одним из первых ввёл термин «электрические тела», а позже Бенджамин Франклин предложил идею существования двух родов электрических зарядов — положительного и отрицательного. Эта идея стала основой для дальнейшего развития электричества как науки.

Заряд и взаимодействие заряженных тел

Каждое тело в природе состоит из атомов, а атом — из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. В обычных условиях число положительных и отрицательных зарядов в атоме одинаково, поэтому тело в целом электрически нейтрально.

Однако если часть электронов уйдёт с поверхности тела или, наоборот, прибавится, нарушится равновесие зарядов — тело приобретёт электрический заряд.

• Если тело потеряло электроны, оно становится положительно заряженным.

• Если тело получило лишние электроны, оно становится отрицательно заряженным.

Электрические заряды обладают удивительным свойством — взаимодействовать на расстоянии. Они могут притягиваться или отталкиваться друг от друга, в зависимости от их знака. Это взаимодействие называется электрическим.

Виды электризации

Тела можно электризовать разными способами. Основных способов три:

1. Электризация трением.
   Когда два разных вещества трутся друг о друга (например, янтарь и шерсть, эбонит и мех), часть электронов переходит с одного тела на другое. Одно тело заряжается положительно, другое — отрицательно.

2. Электризация при соприкосновении.
   Если соединить заряженное тело с нейтральным, часть зарядов перейдёт от одного к другому. В результате оба тела будут иметь заряды одного знака, но меньшей величины.

3. Электризация посредством влияния (индукцией).
   Заряженное тело, не касаясь другого, может вызвать в нём перераспределение зарядов. Это явление лежит в основе работы многих устройств — от электрометров до конденсаторов.

Два рода зарядов

Бенджамин Франклин условно назвал заряды положительными и отрицательными. Эти обозначения выбраны условно, но они оказались очень удобными.

• При трении стеклянной палочки о шёлк стекло заряжается положительно.

• При трении эбонитовой палочки о мех эбонит получает отрицательный заряд.

Таким образом, в природе существуют два рода электрических зарядов:

• положительный (+),

• отрицательный (–).

Главное свойство зарядов: одноимённые заряды отталкиваются, а разноимённые — притягиваются. Это правило подтверждается многочисленными опытами.

Правила взаимодействия заряженных тел

1. Тела, заряженные одноимённо, отталкиваются.
   Например, если поднести два эбонитовых стержня, натёртых мехом, они будут отталкиваться.

2. Тела, заряженные разноимённо, притягиваются.
   Если поднести эбонитовый стержень к стеклянному, натёртому шёлком, между ними возникнет притяжение.

3. Нейтральное тело может притягиваться к заряженному.
   Это происходит из-за перераспределения зарядов внутри нейтрального тела (индукция). Например, наэлектризованная расчёска притягивает бумажные кусочки, хотя бумага сама по себе не заряжена.

Эти простые правила лежат в основе множества явлений и технических устройств — от копировальных машин и фильтров до молниеотводов и датчиков.

Заключение

Электризация — одно из первых электрических явлений, с которыми человек познакомился. Сегодня мы знаем, что все тела состоят из частиц, обладающих зарядами, и взаимодействие этих зарядов объясняет многие явления в природе.

Изучая электризацию и взаимодействие зарядов, мы делаем первые шаги к пониманию работы электрических цепей, источников тока, проводников и изоляторов — тем, которые будут рассмотрены в последующих разделах курса физики.

Вопросы для самопроверки

1. Что называют электризацией тел?

2. Каковы три основных способа электризации?

3. Почему тело становится заряженным при трении?

4. Что значит «два рода зарядов»?

5. Как взаимодействуют одноимённые и разноимённые заряды?

6. Почему нейтральное тело может притягиваться к заряженному?

7. Кто первым ввёл понятие положительного и отрицательного зарядов?

8. Какое тело при трении стекла о шёлк получает положительный заряд, а какое — отрицательный?

9. Что происходит при электризации соприкосновением?

10. Где в технике используется явление электризации?