Номер 25, страница 17, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 13. Электризация тел. Носители электрического заряда - номер 25, страница 17.

Условие.

25. Если лист бумаги прижать к стене и потереть его щёткой, то он на некоторое время прилипнет к стене. Объясните это явление.

Решение.

Решение:

Данное явление объясняется электризацией тел при трении и последующим электростатическим взаимодействием.

1. Электризация трением. Когда мы трем лист бумаги щеткой, происходит контакт и трение двух разных материалов. В результате этого процесса часть электронов переходит с одного тела на другое. Например, электроны могут перейти с ворсинок щетки на бумагу. В итоге лист бумаги приобретает избыточный отрицательный электрический заряд, а щетка — равный ему по величине положительный заряд. Этот процесс называется трибоэлектрическим эффектом или электризацией трением.

2. Электростатическая индукция. Заряженный отрицательно лист бумаги создает вокруг себя электрическое поле. Когда лист приближают к стене, которая в целом электрически нейтральна, это поле воздействует на заряды внутри материала стены. Положительные заряды (атомные ядра) в материале стены притягиваются к отрицательно заряженной бумаге, а отрицательные заряды (электроны) отталкиваются от нее. В результате на поверхности стены, ближайшей к листу бумаги, образуется наведенный (индуцированный) положительный заряд, а на более удаленных участках — отрицательный. Этот процесс перераспределения зарядов в нейтральном теле под действием внешнего электрического поля называется электростатической индукцией.

3. Электростатическое притяжение. Между отрицательным зарядом на листе бумаги и наведенным положительным зарядом на поверхности стены возникает сила электростатического притяжения. Если эта сила оказывается больше, чем сила тяжести, действующая на лист бумаги, то лист будет удерживаться на стене.

4. Временный характер явления. "Прилипание" длится недолго, потому что заряд на листе бумаги постепенно нейтрализуется. Это происходит из-за того, что избыточные электроны могут "стекать" с бумаги в окружающий воздух (особенно если воздух влажный, так как молекулы воды способствуют переносу заряда) или через стену, если она не является идеальным изолятором. Как только заряд на бумаге уменьшится до такой степени, что сила притяжения к стене станет меньше силы тяжести, лист упадет.

Ответ: Явление объясняется электризацией листа бумаги в результате трения о щетку. Заряженный лист бумаги создает электрическое поле, которое вызывает на поверхности нейтральной стены наведенный заряд противоположного знака. Возникающая между разноименными зарядами листа и стены сила электростатического притяжения удерживает лист на стене, пока его заряд не стечет в окружающую среду.