Номер 13.4, страница 63 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 13. Домашние экспериментальные задания - номер 13.4, страница 63.

Условие.

13.4. Как обнаружить, заряжено ли тело, не имея в распоряжении никаких электрических приборов? Проделайте соответствующие опыты.

Решение.

Чтобы определить, заряжено ли тело, без использования специальных электрических приборов, можно использовать фундаментальное свойство электрических зарядов: заряженные тела способны притягивать к себе лёгкие незаряженные (электрически нейтральные) предметы. Этот эффект называется электростатической индукцией или поляризацией.

Механизм этого явления заключается в следующем: когда к нейтральному телу подносят заряженное тело, в нейтральном теле происходит перераспределение зарядов. На стороне, ближайшей к заряженному телу, концентрируется заряд, противоположный по знаку (индуцированный заряд), а на дальней стороне — одноимённый заряд. Поскольку сила взаимодействия между зарядами зависит от расстояния (согласно закону Кулона), сила притяжения между заряженным телом и ближайшим к нему индуцированным зарядом противоположного знака оказывается больше, чем сила отталкивания от более удалённого одноимённого заряда. В результате нейтральное тело притягивается к заряженному.

Для проверки наличия заряда можно провести следующие простые опыты:

Опыт 1: С мелкими кусочками бумаги

1. Возьмите сухой лист бумаги и нарвите его на очень мелкие, лёгкие кусочки.
2. Рассыпьте эти кусочки на ровной сухой поверхности, например, на столе.
3. Поднесите исследуемое тело (например, пластмассовую ручку, потёртую о волосы или шерстяную ткань) близко к кусочкам бумаги, не касаясь их.
Если кусочки бумаги притянутся к телу и "прилипнут" к нему, значит, тело заряжено. Если никакой реакции не последует, тело электрически нейтрально.
Ответ: Если тело притягивает мелкие кусочки бумаги, оно заряжено.

Опыт 2: Со струйкой воды

1. Откройте водопроводный кран так, чтобы из него текла очень тонкая, ровная и непрерывная струйка воды.
2. Поднесите исследуемое тело близко к струйке, но не касайтесь воды.
Если тело заряжено, его электрическое поле будет действовать на полярные молекулы воды, заставляя их ориентироваться определённым образом. В результате струйка воды заметно изогнётся, притягиваясь к заряженному телу. Если тело не заряжено, струя воды продолжит течь вертикально вниз без изменений.
Ответ: Если тонкая струйка воды изгибается в сторону поднесённого тела, оно заряжено.

Опыт 3: С подвешенным лёгким предметом

1. Подвесьте на тонкой сухой нити (лучше шёлковой) очень лёгкий предмет, например, шарик из пенопласта или маленькую гильзу, сделанную из фольги.
2. Дождитесь, пока подвешенный предмет перестанет качаться.
3. Медленно поднесите исследуемое тело к подвешенному предмету.
Если подвешенный предмет начнёт двигаться в сторону исследуемого тела (притягиваться к нему), это свидетельствует о том, что тело заряжено.
Ответ: Если подвешенный лёгкий предмет притягивается к исследуемому телу, значит, оно заряжено.