Номер 25, страница 29, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 14. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона - номер 25, страница 29.

Условие.

25. Объясните, почему заряженный электроскоп со временем разряжается.

Решение.

Заряженный электроскоп со временем самопроизвольно разряжается, потому что он не находится в идеальном вакууме и не изолирован абсолютно от окружающей среды. Существует несколько причин утечки заряда.

Основная причина заключается в том, что окружающий воздух не является идеальным диэлектриком. В атмосфере всегда присутствует некоторое количество свободных заряженных частиц — положительных и отрицательных ионов. Эти ионы образуются в результате процесса ионизации молекул воздуха под действием естественных факторов, таких как космическое излучение и естественная радиоактивность земной коры и строительных материалов. Заряженный электроскоп создает вокруг себя электрическое поле, которое действует на эти ионы:

• Если электроскоп заряжен положительно, он притягивает к своему стержню и лепесткам отрицательные ионы из воздуха. При контакте отрицательный ион отдает электроскопу свой избыточный электрон, нейтрализуя часть его положительного заряда.
• Если электроскоп заряжен отрицательно, он притягивает положительные ионы. При контакте положительный ион забирает у электроскопа один из его избыточных электронов, что также приводит к уменьшению общего заряда.

Этот непрерывный процесс нейтрализации заряда ионами из воздуха является главной причиной, по которой лепестки электроскопа постепенно опадают.

Кроме того, существуют и другие, менее значительные пути утечки заряда. Изолятор (обычно эбонитовая или пластмассовая пробка), на котором закреплен стержень электроскопа, также не является идеальным. Он обладает очень большим, но конечным сопротивлением, поэтому через него происходит очень медленная утечка заряда на корпус прибора. Также, при высокой влажности воздуха на поверхности изолятора может образовываться тонкая пленка воды, которая хорошо проводит электрический ток и значительно ускоряет процесс разрядки.

Ответ: Заряженный электроскоп со временем разряжается главным образом из-за неидеальности воздуха как изолятора. В воздухе всегда есть небольшое количество ионов, образующихся под действием естественной радиации. Эти ионы, имеющие заряд противоположного знака по отношению к заряду электроскопа, притягиваются к нему и при контакте нейтрализуют его заряд, что приводит к постепенной разрядке. Второстепенными причинами являются утечка заряда через неидеальный материал изолятора и повышенная влажность воздуха.