Номер 4, страница 298 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Электростатика. Глава 7. Электрические взаимодействия. Параграф 36. Природа электричества - номер 4, страница 298.

Условие.

4. Расскажите об электризации тел.

Решение.

Понятие электризации и виды зарядов

Электризация тел — это явление, при котором тела приобретают электрический заряд, то есть способность к электромагнитным взаимодействиям. Наэлектризованное тело способно притягивать или отталкивать другие заряженные тела, а также притягивать к себе незаряженные диэлектрические тела.

Существует два рода электрических зарядов: положительные и отрицательные.

Взаимодействие зарядов подчиняется основному закону электростатики: одноименные заряды (два положительных или два отрицательных) отталкиваются, а разноименные (положительный и отрицательный) — притягиваются.

Механизм электризации

С точки зрения атомного строения вещества, электризация объясняется перераспределением электронов. Все тела состоят из атомов, которые в обычном состоянии электрически нейтральны, так как содержат одинаковое количество положительно заряженных протонов в ядре и отрицательно заряженных электронов на оболочках. Протоны прочно связаны в ядре, в то время как электроны (особенно на внешних оболочках) могут переходить от одного атома к другому или от одного тела к другому.

• Тело, которое теряет электроны, испытывает недостаток отрицательного заряда. В результате суммарный заряд тела становится положительным.
• Тело, которое приобретает лишние электроны, получает избыток отрицательного заряда. В результате суммарный заряд тела становится отрицательным.

Следовательно, электризация — это не создание зарядов, а их разделение и перераспределение.

Способы электризации

Существует несколько основных способов сообщить телу электрический заряд:

• Электризация трением. При тесном контакте и трении двух тел из различных материалов (например, стеклянной палочки о шелк или эбонитовой о шерсть) электроны переходят от одного тела к другому. Тело, чьи атомы слабее удерживают электроны, отдает их и заряжается положительно. Тело, которое принимает электроны, заряжается отрицательно.
• Электризация через соприкосновение (проводимость). Если к нейтральному проводнику прикоснуться заряженным телом, то часть заряда перейдет с заряженного тела на нейтральное. В результате оба тела будут иметь одноименный заряд.
• Электризация через влияние (электростатическая индукция). Если к нейтральному проводнику поднести заряженное тело, не касаясь его, то свободные заряды внутри проводника перераспределятся. На ближней к заряженному телу стороне проводника возникнет заряд противоположного знака (индуцированный заряд), а на дальней — того же знака. Тело в целом останется нейтральным, но если в этот момент соединить дальнюю сторону проводника с землей, то одноименные заряды "утекут", и после разрыва соединения с землей и удаления заряженного тела проводник окажется заряженным зарядом противоположного знака.

Закон сохранения электрического заряда

Во всех процессах электризации выполняется фундаментальный закон природы — закон сохранения электрического заряда. Он утверждает, что в электрически изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной.

$q_{1} + q_{2} + ... + q_{n} = \text{const}$

Это означает, что заряд не может возникнуть из ничего или исчезнуть в никуда. Он может только передаваться от одного тела к другому или перераспределяться внутри тела. Например, при электризации трением тела приобретают равные по величине, но противоположные по знаку заряды, так что их суммарный заряд остается равным нулю, как и до взаимодействия.

Ответ: Электризация — это процесс приобретения телом электрического заряда, который происходит из-за перераспределения электронов. Тело становится положительно заряженным при потере электронов и отрицательно заряженным при их приобретении. Основные способы электризации: трение, соприкосновение и электростатическая индукция. Все процессы электризации подчиняются закону сохранения электрического заряда, согласно которому в изолированной системе суммарный заряд остается неизменным.