Номер 47.23, страница 172 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 47. Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда. Глава 7. Электрические явления - номер 47.23, страница 172.

47.23° [1186°]

Как узнать, каким зарядом заряжается электроскоп в случае, указанном в предыдущей задаче?

Решение

Поскольку в условии не приведена предыдущая задача, в которой был заряжен электроскоп, опишем общий метод определения знака его заряда.

Чтобы определить знак заряда на электроскопе, нужно воспользоваться явлением электростатической индукции, используя другое тело, знак заряда которого нам известен. Например, известно, что стеклянная палочка, потёртая о шёлк, заряжается положительно, а эбонитовая палочка, потёртая о мех, — отрицательно.

Предположим, электроскоп уже заряжен, и его лепестки разошлись на некоторый угол. Алгоритм действий следующий:

1. Возьмём тело с известным знаком заряда, например, положительно заряженную стеклянную палочку.

2. Поднесём эту палочку к шарику (кондуктору) электроскопа, не касаясь его.

3. Будем наблюдать за поведением лепестков электроскопа.

Далее возможны два сценария:

Случай 1: Угол расхождения лепестков увеличился.
Это означает, что заряд электроскопа имеет тот же знак, что и заряд поднесённого тела. В нашем примере — положительный. Происходит это потому, что одноимённые заряды отталкиваются. Положительно заряженная палочка отталкивает положительные заряды, имеющиеся на стержне и шарике электроскопа, вниз, к лепесткам. В результате суммарный положительный заряд на лепестках возрастает, сила их электростатического отталкивания увеличивается, и они расходятся ещё сильнее.

Случай 2: Угол расхождения лепестков уменьшился.
Это означает, что заряд электроскопа противоположен по знаку заряду поднесённого тела. В нашем примере — отрицательный. Это объясняется тем, что разноимённые заряды притягиваются. Положительно заряженная палочка притягивает отрицательные заряды с лепестков и стержня электроскопа вверх, к шарику. В результате заряд на лепестках уменьшается (частично компенсируется), сила их взаимного отталкивания ослабевает, и они опадают (сходятся).

Таким образом, по реакции лепестков на поднесение тела с известным зарядом можно однозначно определить знак заряда, который получил электроскоп.

Ответ:

Чтобы узнать, каким зарядом заряжен электроскоп, нужно поднести к его шарику тело с заранее известным знаком заряда (например, положительно заряженную палочку). Если лепестки электроскопа разойдутся ещё больше, то его заряд имеет тот же знак, что и у поднесённого тела. Если лепестки сойдутся (опадут), то заряд электроскопа имеет противоположный знак.