Номер 47.6, страница 170 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 47. Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда. Глава 7. Электрические явления - номер 47.6, страница 170.

47.6 [1193] Почему стержни электроскопа и электрометра всегда делают металлическими?

Решение

Электроскоп и электрометр — это приборы, предназначенные для обнаружения и измерения электрического заряда. Принцип их действия основан на явлении электростатического отталкивания: одноименно заряженные тела отталкиваются друг от друга. Чтобы прибор мог функционировать, сообщаемый ему электрический заряд должен свободно распределиться по его основным частям — стержню и подвижным элементам (лепесткам у электроскопа или стрелке у электрометра).

Для свободного перемещения заряда необходимо использовать материал, который хорошо проводит электрический ток, то есть является проводником. Металлы — это лучшие и наиболее доступные проводники. Их высокая электропроводность обусловлена наличием в их кристаллической структуре большого количества свободных электронов. Эти электроны не связаны с конкретными атомами и могут легко перемещаться по всему объему металла под действием электрического поля.

Когда к электроскопу или электрометру прикасаются заряженным телом, заряд передается на металлический стержень. Благодаря наличию свободных электронов, этот заряд мгновенно распределяется по всей длине стержня и переходит на лепестки или стрелку. В результате все эти части оказываются заряженными одноименно и, отталкиваясь друг от друга, приходят в движение (лепестки расходятся, стрелка отклоняется). Величина этого отклонения позволяет судить о величине сообщенного заряда.

Если бы стержни были изготовлены из диэлектрика (например, стекла, резины или пластика), в котором почти нет свободных носителей заряда, то переданный заряд не смог бы распространиться по стержню. Он остался бы в точке касания, и прибор не показал бы наличие заряда. Таким образом, использование металла является ключевым условием для работы этих приборов.

Ответ: Стержни электроскопа и электрометра всегда делают металлическими, потому что металлы являются отличными проводниками электричества. Это свойство необходимо для того, чтобы электрический заряд мог беспрепятственно передаваться от точки контакта по всему стержню к подвижным частям прибора (лепесткам или стрелке) и вызывать их отталкивание, что позволяет обнаружить и измерить заряд.