Номер 3, страница 168, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Электрический заряд. Электрическое поле. Параграф 42. Природа электризации тел. Закон сохранения заряда. Вопросы и задания - номер 3, страница 168.

Условие.

3. Почему электрически нейтральное тело притягивается к заряженному телу?

Решение.

Электрически нейтральное тело притягивается к заряженному телу из-за явления, которое называется электростатическая индукция (в проводниках) или поляризация (в диэлектриках).

Хотя тело в целом электрически нейтрально, оно состоит из огромного количества положительных и отрицательных зарядов (протонов и электронов). Когда к такому телу подносят заряженный объект, его электрическое поле вызывает перераспределение этих зарядов внутри нейтрального тела.

Рассмотрим два случая:

1. Нейтральное тело является проводником (например, кусок металла). В проводниках есть свободные электроны, которые могут перемещаться по всему объему. Если поднести к проводнику положительно заряженный объект, свободные электроны притянутся к нему и скопятся на ближней к объекту стороне. Соответственно, на дальней стороне проводника возникнет недостаток электронов, то есть избыточный положительный заряд. Таким образом, заряды в проводнике разделятся.

2. Нейтральное тело является диэлектриком (например, кусочек бумаги). В диэлектриках электроны связаны со своими атомами и не могут свободно перемещаться. Однако под действием внешнего электрического поля электронные облака атомов смещаются относительно ядер, или полярные молекулы выстраиваются вдоль поля. Этот процесс называется поляризацией. В результате на поверхности диэлектрика, ближайшей к заряженному телу, появляется небольшой индуцированный заряд противоположного знака, а на дальней поверхности — одноименного знака.

В обоих случаях индуцированные заряды противоположного знака (которые притягиваются) оказываются ближе к внешнему заряженному телу, чем одноименные заряды (которые отталкиваются). Согласно закону Кулона, сила электрического взаимодействия обратно пропорциональна квадрату расстояния. Поэтому сила притяжения между заряженным телом и ближними индуцированными зарядами оказывается больше, чем сила отталкивания между заряженным телом и более удаленными индуцированными зарядами. Суммарная сила оказывается силой притяжения.

Ответ: При поднесении заряженного тела к нейтральному в последнем происходит перераспределение внутренних зарядов (электростатическая индукция). Заряды, противоположные по знаку заряду внешнего тела, оказываются к нему ближе, а одноименные — дальше. Поскольку сила электрического взаимодействия ослабевает с расстоянием, сила притяжения между разноименными зарядами становится больше силы отталкивания между одноименными, что и приводит к притяжению нейтрального тела к заряженному.