Номер 47.36, страница 174 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 47. Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда. Глава 7. Электрические явления - номер 47.36, страница 174.

47.36 [1196] Чтобы сообщить электроскопу как можно больший отрицательный заряд, нужно не просто коснуться эбонитовой палочкой шарика электроскопа, а провести по нему палочкой несколько раз, вращая её вокруг продольной оси. Объясните почему.

Решение

Данное явление объясняется различием в свойствах проводников и диэлектриков (изоляторов).

1. Эбонитовая палочка является диэлектриком. Это означает, что избыточные электроны (отрицательный заряд), полученные ею, например, при трении о шерсть, не могут свободно перемещаться по всей ее поверхности. Заряд остается локализованным в тех местах, где он был создан.

2. Шарик и стержень электроскопа изготовлены из металла, который является проводником. В проводниках заряды могут свободно перемещаться.

При простом касании заряженной палочкой шарика электроскопа, на шарик переходит только та часть отрицательного заряда, которая находится непосредственно в точке контакта. Электроны с других участков поверхности палочки не могут переместиться к месту контакта из-за очень низкой проводимости эбонита. Передача заряда быстро прекращается, как только электрический потенциал шарика сравняется с потенциалом палочки в точке касания. В результате электроскоп получает лишь малую долю всего заряда палочки.

Когда мы проводим палочкой по шарику несколько раз, вращая её, мы последовательно приводим в контакт с шариком всё новые и новые заряженные участки поверхности палочки. С каждого такого участка на проводящий шарик переходит порция заряда. Этот заряд мгновенно перераспределяется по всему электроскопу. Таким образом, мы как бы "собираем" заряд с гораздо большей площади поверхности диэлектрической палочки, передавая его на проводник. В результате суммарный заряд, сообщенный электроскопу, оказывается значительно больше.

Ответ: Эбонитовая палочка является диэлектриком, и избыточный заряд на ней не может свободно перемещаться. При однократном касании передается заряд только с небольшой области контакта. Когда палочкой проводят по шарику электроскопа (проводнику), вращая ее, в контакт приводятся различные заряженные участки палочки, что позволяет передать на электроскоп гораздо больший суммарный заряд.