Презентація на тему "Механізм електризації. Елктрометр."

Механізм електризації. Електроскоп Вчитель фізики школи І-ІІІ ступенів № 132 міста Києва. Кучменко Олександр Миколайович

Ще за 600 років до нашої ери стародавні греки помітили що коли бурштин потерти об вовну, то він набуде властивостей притягувати до себе пух, листя. Бурштин грецькою – електрон.

1. Електризація тертям. Основною причиною електризації тертям є те, що при тісній контактній взаємодії поверхонь двох тіл частина електронів переходить з одного тіла на інше. В результаті на поверхні одного тіла виникає позитивний заряд (недостача електронів), а на поверхні іншого – негативний (надлишок електронів). Тіло, яке віддало частину своїх електронів, буде заряджене позитивно, а тіло, яке їх одержало, – негативно.

Численні досліди свідчать, що у природі існують електричні заряди тільки двох родів . Заряд на склі, потертому об шовк, назвали позитивним, а заряд на ебоніті, потертому об вовну, - негативним. Позначають їх відповідно «+» і «-».

Так при електризації ебонітової палички, електрони з хутра переходять на паличку. В ній буде надлишок електронів (заряджена негативно), а у хутра – недостача (заряджене позитивно). Причини переходу електронів з одного тіла на інше: - через хаотичний рух вільних електронів; - через різну силу притягання, що діє на електрони з боку ядер атомів різних речовин.

2. Закон збереження електричного заряду. В результаті численних дослідів фізики з’ясували, що під час електризації відбувається перерозподіл наявних електричних зарядів, а не створення нових. Отже, виконується закон збереження електричного заряду: повний заряд електрично замкненої системи тіл залишається незмінним під час усіх взаємодій, які відбуваються в цій системі: q1 + q2 + ... + qn = const, де q1, q2, ..., qn — заряди тіл, що створюють електрично замкнену систему (n — кількість таких тіл). Під електрично замкненою системою розуміють таку систему тіл, у яку не проникають заряджені частинки ззовні і яка не втрачає «власних» заряджених частинок.

3. Провідники та діелектрики. Якщо спробувати наелектризувати тертям металевий стрижень, утримуючи його в руці, то виявиться, що це неможливо. Річ у тім, що метали - це речовини з безліччю так званих вільних електронів, які легко переміщуються по всьому об’єму фізичного тіла. Такі речовини прийнято називати провідниками. Усі метали, ґрунт, розчини солей і кислот у воді, графіт, йонізовані гази - добрі провідники електрики. Тіло людини також є провідником.

Технічний прийом, що дозволяє розрядити будь-яке заряджене тіло шляхом його з’єднання із землею, називається заземленням.

У деяких випадках, наприклад, щоб надати заряд провіднику, або зберегти на ньому заряд, заземлення слід уникати. Для цього використовують тіла, виготовлені з діелектриків. У діелектриках (їх ще називають ізоляторами) вільні електрони практично відсутні. Тому якщо між землею і зарядженим тілом поставити бар’єр у вигляді ізолятора, то вільні електрони не зможуть покинути провідник (або потрапити на нього) і провідник залишиться зарядженим. Скло, оргскло, ебоніт, бурштин, гума, папір, гас, сухе повітря, дистильована вода - діелектрики.

4. Електризація через вплив. Заряди, які утворились в тілі внаслідок перерозподілу називають наведеними або індукційними. При внесенні незарядженого тіла в електричне поле виникає перерозподіл зарядів всередині тіла. У нейтральному тілі електрони, незважаючи на хаотичний рух, рівномірно розподілені по всьому об’єму. При внесенні тіла в електричне поле їх рівномірний розподіл порушується. Електрони починають скупчуватись в одній частині тіла (ця частина заряджається негативно), а частина тіла, де електронів не вистачає, заряджається позитивно. Середина між позитивно і негативно зарядженими частинами тіла залишається нейтральною.

5. Електроскоп та електрометр. Здавна для виявлення наявності в тіла електричного заряду, визначення знаку заряду тіла та оцінювання значення заряду використовують електроскоп. Перший електроскоп був побудований у 1745 році академіком Петербурської академії наук Георгом Вільгельмом Ріхманом.

Принцип дії електроскопу ґрунтується на відштовхуванні однойменно заряджених тіл. Кут між смужками залежить від значення одержаного ними заряду. Цей кут тим більший, чим більший одержаний заряд.

Прилад, у конструкцію якого додано стрілку і шкалу для оцінювання електричного заряду, називають електрометром.

Властивість діяти на інші тіла силою, яка набагато більша за силу всесвітнього тяжіння називають електричною силою. Про тіла, які діють одне на одне електричною силою говорять, що вони заряджені або мають електричний заряд. Електризація також може відбуватися і без торкання. Це явище називають електризацією впливу або індукцією. Електризуватися можуть тіла, виготовлені з різних речовин. Електризація може відбуватися за допомогою тертя або дотику