Номер 9, страница 38, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 15. Электрическое поле - номер 9, страница 38.

Условие.

9. Почему под отрицательно заряженной грозовой тучей на поверхности Земли возникает положительный заряд? Проиллюстрируй свой ответ схематическим рисунком.

Молния «любит» высокие металлические острия. Чтобы, ударив в такое остриё, молния не принесла вреда и ушла в землю, остриё заземляют, то есть соединяют металлическим проводником с достаточно глубокими (влажными) пластами земли. Именно так и устроен молниеотвод¹, предложенный Б. Франклином и широко используемый сегодня.

Изучением атмосферного электричества занимались в России М. В. Ломоносов и его сотрудник Г. Рихман, который погиб от разряда шаровой молнии.

Решение.

Под отрицательно заряженной грозовой тучей на поверхности Земли возникает положительный заряд из-за явления, которое называется электростатическая индукция (или электризация через влияние).

Земля является огромным проводником и в целом электрически нейтральна. Это означает, что в ней содержится равное количество положительных зарядов (атомных ядер) и отрицательных зарядов (электронов), которые распределены по её объему.

Когда над поверхностью Земли появляется отрицательно заряженная грозовая туча (имеющая избыток электронов), её сильное электрическое поле воздействует на свободные заряды в Земле. Одноимённые заряды отталкиваются, а разноимённые притягиваются.

Отрицательный заряд тучи отталкивает от себя свободные электроны в поверхностном слое Земли. Эти электроны перемещаются глубже в землю или в стороны, удаляясь от области под тучей. В то же время, положительно заряженные ионы, которые являются частью кристаллической решётки и не могут свободно перемещаться, остаются на своих местах.

В результате такого перераспределения зарядов на участке поверхности Земли, находящемся непосредственно под тучей, образуется избыточный (нескомпенсированный) положительный заряд. Этот заряд называется индуцированным или наведённым. Между отрицательно заряженным основанием тучи и положительно заряженной поверхностью Земли возникает сильное электрическое поле, которое при достижении критического значения может привести к электрическому разряду — молнии.

Схематический рисунок:

Ответ:
Положительный заряд на поверхности Земли под отрицательно заряженной грозовой тучей возникает вследствие явления электростатической индукции. Сильное электрическое поле тучи отталкивает свободные электроны вглубь Земли, из-за чего на её поверхности под тучей остаётся нескомпенсированный (наведённый) положительный заряд.