Номер 46.15, страница 169 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 7. Электрические явления. Параграф 46. Сведения о строении атома - номер 46.15, страница 169.

Условие.

46.15 [1216] Металлический шар, имевший положительный заряд, разрядили, и он стал электрически нейтральным. Можно ли сказать, что заряды в шаре исчезли?

Решение.

Решение 3.

Решение 4.

Решение 5.

Решение 6.

Решение 7.

Нет, нельзя сказать, что заряды в шаре исчезли. Любое макроскопическое тело, включая металлический шар, состоит из атомов, которые, в свою очередь, состоят из положительно заряженных протонов (входящих в состав ядер) и отрицательно заряженных электронов. В металлах часть электронов (электроны проводимости) могут свободно перемещаться по всему объему.

Изначально шар имел положительный заряд. Это означает, что в нем был недостаток электронов по сравнению с количеством протонов. Суммарный положительный заряд всех протонов $Q_p$ превышал по модулю суммарный отрицательный заряд всех электронов $Q_e$. Общий заряд шара был $Q = Q_p + Q_e > 0$.

Процесс разрядки в данном случае заключается в том, что шар получает извне недостающие ему электроны. Например, если шар соединить с землей, электроны перейдут из земли на шар до тех пор, пока их количество не скомпенсирует избыточный положительный заряд.

Когда шар становится электрически нейтральным, это не означает отсутствия в нем зарядов. Это означает, что суммарный заряд шара равен нулю. Количество протонов в нем стало равно количеству электронов, и их заряды взаимно компенсируются: $Q = Q_p + Q_e = 0$. Заряженные частицы (протоны и электроны) никуда не исчезли. Более того, для нейтрализации шара к нему были добавлены новые заряженные частицы — электроны. Исчез лишь нескомпенсированный (избыточный) заряд тела.

Ответ: Нет, заряды в шаре не исчезли. Тело становится электрически нейтральным не потому, что заряды в нем исчезают, а потому, что суммарный положительный заряд всех частиц в теле становится равен по модулю суммарному отрицательному заряду. В данном случае шар получил недостающие электроны, и его суммарный заряд стал равен нулю.