Номер 1, страница 19, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

1. Зарядите электроскоп и зафиксируйте положения лепестков. Соедините его с помощью проводника (изолированного от вашей руки) с другим незаряженным электроскопом. Еще раз зафиксируйте положения лепестков электроскопов. Один из электроскопов разрядите и снова повторите опыт. Сделайтевыводы.

1. Данный эксперимент демонстрирует явление перераспределения электрического заряда в системе проводников и закон сохранения заряда. Ниже приведено пошаговое описание ожидаемых наблюдений и выводы.

Этап 1: Зарядка одного электроскопа

При зарядке первого электроскопа (например, отрицательным зарядом от эбонитовой палочки, потертой о мех) на его стержень и лепестки переходит избыточный заряд, пусть его величина будет $\text{Q}$. Так как и стержень, и оба лепестка получают одноименный заряд, силы электростатического отталкивания заставляют лепестки разойтись на некоторый угол. Величина этого угла напрямую зависит от величины заряда $\text{Q}$. Мы фиксируем это начальное положение.

Этап 2: Соединение заряженного и незаряженного электроскопов

С помощью проводника (например, металлического стержня на изолирующей ручке) мы соединяем заряженный электроскоп №1 с незаряженным электроскопом №2. Теперь оба электроскопа и стержень образуют единую проводящую систему. Заряд $\text{Q}$ с электроскопа №1, стремясь распределиться по всему доступному объему, перетекает на электроскоп №2 до тех пор, пока электрические потенциалы обоих приборов не станут одинаковыми. Если предположить, что электроскопы идентичны, то начальный заряд $\text{Q}$ разделится между ними поровну.

Таким образом, после соединения на каждом электроскопе окажется заряд $Q/2$.

Наблюдение:

- Угол расхождения лепестков на электроскопе №1 уменьшится, так как его заряд уменьшился вдвое (с $\text{Q}$ до $Q/2$).

- Лепестки электроскопа №2, до этого сомкнутые, разойдутся. Угол их расхождения будет таким же, как и у лепестков электроскопа №1, поскольку они теперь обладают одинаковым по величине зарядом $Q/2$.

Этап 3: Разрядка одного электроскопа и повторение опыта

Теперь разрядим один из электроскопов, например, №2, коснувшись его рукой. Весь его заряд $Q/2$ уйдет в землю, и его лепестки опадут. На электроскопе №1 при этом останется заряд $Q/2$.

Снова соединим проводником электроскоп №1 (с зарядом $Q/2$) и разряженный электроскоп №2. Процесс перераспределения заряда повторится. Теперь уже заряд $Q/2$ разделится поровну между двумя одинаковыми электроскопами.

В результате на каждом из них окажется заряд $(Q/2)/2 = Q/4$.

Наблюдение:

- Угол расхождения лепестков на электроскопе №1 снова уменьшится, так как его заряд уменьшился еще вдвое (с $Q/2$ до $Q/4$).

- Лепестки электроскопа №2 снова разойдутся, но на заметно меньший угол, чем в первый раз, так как полученный им заряд $Q/4$ меньше, чем заряд $Q/2$ в предыдущем шаге.

Выводы:

1. Электрический заряд подвижен и может перемещаться (перераспределяться) между соединенными проводниками.

2. В замкнутой системе проводников выполняется закон сохранения электрического заряда: суммарный заряд системы остается постоянным. Заряд лишь перераспределяется между телами.

3. Электрический заряд можно делить. Соединяя заряженное тело с одним или несколькими незаряженными, можно получить тела с меньшими по величине зарядами.

4. Угол расхождения лепестков электроскопа зависит от величины заряда на нем. Это позволяет использовать электроскоп для качественного сравнения электрических зарядов.

Ответ: В ходе эксперимента происходит перераспределение заряда между двумя электроскопами при их соединении проводником. Это приводит к уменьшению угла расхождения лепестков у изначально заряженного электроскопа и появлению заряда (и расхождению лепестков) у второго, изначально нейтрального. Заряд делится между ними поровну (если электроскопы одинаковы). Повторение опыта после разрядки одного из электроскопов приводит к дальнейшему делению оставшегося заряда. Эксперимент иллюстрирует фундаментальные свойства электрического заряда: его подвижность в проводниках, делимость и сохранение в изолированной системе.