Номер 23.4, страница 165 - гдз по физике 10-11 класс задачник Гельфгат, Генденштейн

Упражнения. 23. Электрический заряд. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Электрическое поле. Электродинамика - номер 23.4, страница 165.

Условие.

23.4. Могут ли тела электризоваться при соприкосновении без трения?

☑ Да, могут.

Решение. Именно так электризуются тщательно отполированные тела (если они изготовлены из разных материалов). Одно из тел «перетягивает» электроны с поверхности другого и заряжается отрицательно, другое тело при этом заряжается положительно.

Решение.

Да, тела могут электризоваться при соприкосновении без трения. Этот процесс называется контактной электризацией.

Решение

В основе электризации при соприкосновении лежит явление перехода электронов с одного тела на другое. Это происходит, когда в контакт приводятся два тела, изготовленные из разных материалов.

1. У каждого материала есть своя характеристика, называемая работой выхода. Это та минимальная энергия, которую нужно затратить, чтобы вырвать электрон с поверхности вещества. У разных материалов работа выхода разная.

2. Когда два разнородных тела соприкасаются, электроны получают возможность переходить с одной поверхности на другую. Этот переход происходит преимущественно в одном направлении: от материала с меньшей работой выхода (где электроны слабее связаны с ядрами атомов) к материалу с большей работой выхода (где для электронов есть более энергетически выгодные состояния).

3. В результате этого процесса тело, которое отдало электроны, становится положительно заряженным (на нем возникает недостаток электронов). Тело, которое приняло электроны, становится отрицательно заряженным (на нем возникает избыток электронов). При этом выполняется закон сохранения электрического заряда: суммарный заряд двух тел до и после соприкосновения остается неизменным.

Трение как таковое не является причиной электризации, но оно значительно усиливает этот эффект. При трении увеличивается площадь реального контакта поверхностей, а также за счет локального нагрева облегчается процесс отрыва электронов. Однако для самого факта перехода заряда достаточно лишь плотного контакта, который, например, обеспечивают тщательно отполированные поверхности.

Ответ: Да, могут. При плотном контакте двух тел из разных материалов происходит переход электронов от тела с меньшей работой выхода к телу с большей работой выхода, в результате чего тела приобретают разноименные заряды.