Номер 19, страница 15, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 13. Электризация тел. Носители электрического заряда - номер 19, страница 15.

Условие.

Если поднести к незаряженной металлической гильзе заряженную палочку, то гильза притянется к палочке — причём независимо от того, каков знак заряда палочки (рис. 13.14, а, б).

Рис. 13.14

19. Почему части гильзы приобретают электрические заряды, когда вблизи неё находится заряженная палочка?

Решение.

Решение

Части гильзы приобретают электрические заряды из-за явления, которое называется электростатической индукцией (или электризацией через влияние).

Металлическая гильза является проводником. Это означает, что в ее кристаллической решетке есть большое количество свободных электронов — отрицательно заряженных частиц, которые могут свободно перемещаться по всему объему проводника. В обычном состоянии гильза электрически нейтральна, так как суммарный отрицательный заряд всех свободных электронов равен суммарному положительному заряду ионов в узлах кристаллической решетки, и эти заряды распределены равномерно.

Когда к незаряженной гильзе подносят заряженную палочку, она создает вокруг себя электрическое поле. Это поле действует на свободные электроны внутри гильзы:

1. Если поднести положительно заряженную палочку (рис. а), то ее электрическое поле будет притягивать к себе свободные электроны. Электроны сместятся и скопятся на той стороне гильзы, которая находится ближе к палочке. В результате эта часть гильзы приобретет избыточный отрицательный заряд. Соответственно, на противоположной, дальней от палочки стороне гильзы, образуется недостаток электронов, и эта часть приобретет избыточный положительный заряд.

2. Если поднести отрицательно заряженную палочку (рис. б), то ее электрическое поле будет отталкивать от себя свободные электроны. Они переместятся на дальнюю от палочки сторону гильзы, из-за чего эта сторона станет отрицательно заряженной. На ближней к палочке стороне, откуда ушли электроны, возникнет их недостаток, и эта часть гильзы станет положительно заряженной.

Таким образом, хотя гильза в целом остается электрически нейтральной (ее полный заряд по-прежнему равен нулю), под действием внешнего электрического поля происходит перераспределение зарядов. На разных частях гильзы возникают равные по величине, но противоположные по знаку наведенные (индуцированные) заряды.

Ответ: Части гильзы приобретают электрические заряды из-за явления электростатической индукции. Электрическое поле заряженной палочки заставляет свободные электроны внутри металлической гильзы перемещаться. В результате на одной стороне гильзы скапливается избыточный отрицательный заряд (избыток электронов), а на другой — избыточный положительный заряд (недостаток электронов).