Номер 4, страница 10, часть 2 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 6. Электрические явления. Параграф 35. Объяснение электрических явлений. Закон сохранения электрического заряда - номер 4, страница 10.

Условие.

4. Первоначально заряженный положительно металлический шар разрядили, а затем зарядили отрицательно.

а) Электронов или протонов было больше в шаре до его разрядки?

б) Изменялось ли число протонов в шаре при его разрядке, и если изменялось, то как? Как изменялось число электронов?

в) Каково соотношение числа электронов и числа протонов в разряженном шаре?

г) Как изменялось число электронов в шаре при его зарядке? Изменялось ли число протонов?

д) Электронов или протонов стало больше в шаре после его зарядки?

Решение.

а) Электронов или протонов было больше в шаре до его разрядки?

Положительный заряд тела означает, что в нем имеется недостаток электронов по сравнению с протонами. Протоны являются носителями положительного заряда и находятся в ядрах атомов, их число в металлическом шаре постоянно. Электроны, носители отрицательного заряда, могут перемещаться. Если шар заряжен положительно, это значит, что он потерял некоторое количество электронов, и общее число протонов в нем стало больше, чем общее число электронов.

Ответ: До разрядки в шаре было больше протонов, чем электронов.

б) Изменялось ли число протонов в шаре при его разрядке, и если изменялось, то как? Как изменялось число электронов?

Протоны находятся в ядрах атомов металлической кристаллической решетки и не могут покидать свои места при процессах электризации или разрядки. Поэтому число протонов в шаре не изменялось.
Разрядка положительно заряженного шара означает его нейтрализацию. Для этого шар должен получить недостающие электроны извне (например, от заземления или другого тела). Таким образом, число электронов в шаре увеличилось до тех пор, пока их количество не стало равным количеству протонов.

Ответ: Число протонов в шаре при его разрядке не изменялось. Число электронов увеличилось.

в) Каково соотношение числа электронов и числа протонов в разряженном шаре?

Разряженный, то есть электрически нейтральный, шар имеет суммарный заряд, равный нулю. Это достигается тогда, когда суммарный положительный заряд всех протонов компенсируется суммарным отрицательным зарядом всех электронов. Поскольку заряды протона и электрона по модулю равны, для нейтральности тела необходимо, чтобы число протонов ($N_p$) было равно числу электронов ($N_e$).

Ответ: В разряженном шаре число электронов равно числу протонов ($N_e = N_p$).

г) Как изменялось число электронов в шаре при его зарядке? Изменялось ли число протонов?

После разрядки шар зарядили отрицательно. Придание телу отрицательного заряда означает сообщение ему избыточного количества электронов. Следовательно, нейтральный шар получил дополнительные электроны от другого тела, и их число увеличилось.
Как и в предыдущих случаях, число протонов, находящихся в ядрах атомов, не изменялось в процессе зарядки.

Ответ: Число электронов в шаре увеличилось. Число протонов не изменялось.

д) Электронов или протонов стало больше в шаре после его зарядки?

Отрицательный заряд шара обусловлен избытком электронов. Это означает, что после зарядки число электронов в шаре стало больше, чем число протонов. Суммарный отрицательный заряд электронов превысил по модулю суммарный положительный заряд протонов.

Ответ: После зарядки в шаре стало больше электронов, чем протонов.