Номер 12.28, страница 62 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 12. Электрическое поле - номер 12.28, страница 62.

Условие.

12.28. Почему незаряженные тела притягиваются к заряженным, независимо от знака их заряда?

Решение.

Это явление называется электростатической индукцией (для проводников) или поляризацией (для диэлектриков).

В любом электрически нейтральном (незаряженном) теле содержится равное количество положительных и отрицательных зарядов, которые в отсутствие внешнего электрического поля распределены так, что их действие взаимно компенсируется.

Когда к незаряженному телу подносят заряженное тело (например, положительно заряженное), его электрическое поле вызывает перераспределение зарядов внутри нейтрального тела. На той части поверхности незаряженного тела, которая находится ближе к заряженному телу, концентрируется индуцированный (наведенный) заряд, противоположный по знаку заряду поднесенного тела (в нашем примере — отрицательный). На противоположной, более удаленной части поверхности, концентрируется индуцированный заряд, одноименный с зарядом поднесенного тела (положительный).

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия между зарядами обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: $F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$. Так как индуцированные заряды противоположного знака находятся ближе к заряженному телу, чем одноименные, то сила притяжения между ними будет больше, чем сила отталкивания от более удаленных одноименных зарядов.

В результате суммарная сила, действующая на незаряженное тело, оказывается силой притяжения. Этот эффект не зависит от знака заряда внешнего тела, так как в любом случае на ближней стороне будет индуцироваться заряд противоположного знака, что и приведет к притяжению.

Ответ: Незаряженные тела притягиваются к заряженным из-за явления электростатической индукции (поляризации). Под действием электрического поля заряженного тела в незаряженном теле происходит перераспределение зарядов: на ближней к заряженному телу стороне концентрируются заряды противоположного знака, а на дальней — того же знака. Поскольку сила притяжения к более близким разноименным зарядам превышает силу отталкивания от более далеких одноименных зарядов, результирующая сила является силой притяжения.