Номер 4.19, страница 23 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

IV. Электрический заряд. Электрическое поле - номер 4.19, страница 23.

Условие.

4.19 Объясните, в чём разница зарядки электроскопа через влияние и при контакте с телом, заряженным положительно, учитывая, что подвижными могут быть только электроны.

Решение.

Разница между зарядкой электроскопа через влияние (индукцию) и при контакте с положительно заряженным телом заключается в механизме и направлении перемещения свободных электронов, а также в знаке итогового заряда электроскопа.

Зарядка электроскопа при контакте с телом, заряженным положительно

Изначально электроскоп электрически нейтрален, то есть число протонов в его атомах равно числу электронов. Положительно заряженное тело имеет недостаток электронов. Когда это тело касается металлического стержня электроскопа, они образуют единую проводящую систему. Поскольку тело заряжено положительно, оно притягивает к себе свободные электроны из электроскопа. Так как по условию подвижны только электроны, часть свободных электронов переходит с электроскопа на положительно заряженное тело. В результате на электроскопе возникает недостаток электронов, и он приобретает суммарный положительный заряд. Этот заряд распределяется по всему электроскопу, включая его лепестки. Так как лепестки оказываются одноименно (положительно) заряженными, они отталкиваются друг от друга и расходятся.

Ответ: При зарядке контактом электроны перемещаются с электроскопа на заряжающее тело. В результате электроскоп приобретает заряд того же знака, что и у заряжающего тела (положительный).

Зарядка электроскопа через влияние

При этом способе зарядки положительно заряженное тело подносят к электроскопу, но не касаются его. Процесс состоит из нескольких шагов:
1. Под действием электрического поля положительно заряженного тела свободные электроны в металлическом стержне и лепестках электроскопа перемещаются в верхнюю часть — к шару. В результате шар электроскопа приобретает избыточный отрицательный заряд, а нижняя часть (стержень и лепестки) испытывает недостаток электронов и приобретает положительный заряд. Лепестки, будучи заряженными одноименно, расходятся. В этот момент электроскоп в целом остается нейтральным.
2. Не убирая заряженное тело, касаемся шара электроскопа пальцем (заземляем его). Так как тело человека является проводником, электроскоп, человек и Земля образуют единую проводящую систему. Положительный заряд на лепестках, усиленный притяжением со стороны поднесенного тела, притягивает электроны из земли на электроскоп. Эти электроны нейтрализуют положительный заряд лепестков (они опадают), и на электроскопе накапливается избыток электронов.
3. Сначала убираем палец от электроскопа (прекращаем заземление), а затем убираем и положительно заряженное тело. Избыточные электроны, которые перешли из земли, оказываются "запертыми" на электроскопе.
4. После удаления заряжающего тела эти избыточные электроны равномерно распределяются по всему электроскопу, сообщая ему и его лепесткам отрицательный заряд. Лепестки снова расходятся.

Ответ: При зарядке через влияние (с временным заземлением) электроны перемещаются из земли на электроскоп. В результате электроскоп приобретает заряд, противоположный по знаку заряду тела (отрицательный).