Номер 1, страница 56 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

V. Электрический ток. Смотрим и думаем - номер 1, страница 56.

Условие.

1. Два электрометра соединили металлическим стержнем. Выберите рисунки, на которых изображена ситуация, при которой в металлическом стержне возникнет электрический ток.

Решение.

Решение

Электрический ток в металлическом стержне представляет собой упорядоченное движение свободных электронов. Для возникновения тока необходимо наличие разности потенциалов ($\Delta \phi$) между концами стержня, то есть между шарами двух электрометров. Потенциал электрометра ($\phi$) связан с его зарядом ($\text{q}$) и электроёмкостью ($\text{C}$) соотношением $\phi = q/C$. Будем считать, что оба электрометра одинаковы, то есть имеют одинаковую электроёмкость. Тогда разность потенциалов будет существовать, если заряды электрометров $q_1$ и $q_2$ не равны друг другу ($q_1 \neq q_2$). Величина заряда пропорциональна углу отклонения стрелки электрометра.

Рассмотрим каждую из четырех ситуаций, изображенных на рисунках:

Верхний левый рисунок

Оба электрометра заряжены положительно ($q_1 > 0$ и $q_2 > 0$). Углы отклонения стрелок визуально одинаковы, что позволяет сделать вывод о равенстве их зарядов ($q_1 = q_2$). Следовательно, их потенциалы равны ($\phi_1 = \phi_2$), разность потенциалов отсутствует, и электрический ток не возникнет.

Верхний правый рисунок

Левый электрометр заряжен положительно ($q_1 > 0$), а правый — отрицательно ($q_2 < 0$). Это означает, что их потенциалы имеют разные знаки: $\phi_1 > 0$ и $\phi_2 < 0$. Разность потенциалов $\Delta \phi = \phi_1 - \phi_2$ очевидно не равна нулю. При соединении электрометров металлическим стержнем между ними возникнет электрический ток.

Нижний левый рисунок

Левый электрометр заряжен положительно ($q_1 > 0$), а правый не имеет заряда ($q_2 = 0$), так как его стрелка находится в вертикальном положении. Потенциал левого электрометра положителен ($\phi_1 > 0$), а потенциал правого равен нулю ($\phi_2 = 0$). Между ними существует разность потенциалов ($\Delta \phi = \phi_1 - 0 \neq 0$), поэтому при их соединении стержнем возникнет электрический ток.

Нижний правый рисунок

Оба электрометра заряжены отрицательно ($q_1 < 0$ и $q_2 < 0$). Как и в первом случае, углы отклонения стрелок выглядят одинаковыми, что говорит о равенстве их зарядов ($q_1 = q_2$). Значит, их потенциалы также равны ($\phi_1 = \phi_2$), разность потенциалов отсутствует, и ток не возникнет.

Ответ: электрический ток возникнет в ситуациях, изображенных на верхнем правом и нижнем левом рисунках.