Номер 1, страница 112 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Электрические явления. Параграф 27. Объяснение электризации. Закон сохранения заряда. Вопросы - номер 1, страница 112.

Условие.

1. Объясните возникновение положительного и отрицательного зарядов в процессе электризации трением.

Решение.

1. Объясните возникновение положительного и отрицательного зарядов в процессе электризации трением.

Решение

Все тела состоят из атомов, которые, в свою очередь, состоят из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. В обычном состоянии атом электрически нейтрален, так как положительный заряд ядра полностью компенсируется суммарным отрицательным зарядом его электронов.

Электроны в атомах разных веществ удерживаются с разной силой. Эта характеристика называется работой выхода электрона – энергией, которую необходимо затратить, чтобы удалить электрон из вещества. Когда два тела из разных материалов приводят в тесный контакт (например, при трении), происходит взаимодействие их поверхностных атомов. Электроны, которые слабее связаны со своими ядрами (в веществе с меньшей работой выхода), могут переходить к атомам другого вещества, где сила притяжения к ядру больше (в веществе с большей работой выхода).

В результате этого процесса тело, которое потеряло часть своих электронов, испытывает их недостаток. Суммарный положительный заряд атомных ядер в нем начинает преобладать над суммарным отрицательным зарядом оставшихся электронов, и тело приобретает положительный электрический заряд.

Тело, которое приобрело дополнительные электроны, получает их избыток. Суммарный отрицательный заряд электронов в нем становится больше суммарного положительного заряда ядер, и это тело приобретает отрицательный электрический заряд.

Согласно закону сохранения электрического заряда, в изолированной системе тел алгебраическая сумма зарядов остается постоянной. Это означает, что число электронов, ушедших с одного тела, в точности равно числу электронов, пришедших на другое тело. Поэтому заряды, полученные телами в результате трения, всегда равны по величине и противоположны по знаку.

Ответ: Возникновение положительного и отрицательного зарядов при электризации трением объясняется переходом электронов от одного тела к другому при их тесном контакте. Тело, отдавшее электроны, заряжается положительно, а тело, принявшее электроны, – отрицательно. Это происходит из-за различия в работе выхода электрона для разных веществ.

2. Почему металлы...

Решение

Вопрос в задании, по-видимому, не закончен. Наиболее вероятно, что полный вопрос должен звучать так: «Почему металлы трудно наэлектризовать трением, если держать их в руке?». Рассмотрим ответ на этот предполагаемый вопрос.

Металлы являются прекрасными проводниками электричества. Это свойство обусловлено их внутренним строением: в кристаллической решетке металла есть большое количество свободных электронов, которые не связаны с конкретными атомами и могут свободно перемещаться по всему объему проводника.

Когда мы пытаемся наэлектризовать трением металлический предмет, держа его в руке, на его поверхности действительно происходит перераспределение зарядов — переход электронов. Однако любой возникший на металле избыточный заряд (как положительный, так и отрицательный) не задерживается на нем. Так как и металл, и тело человека являются проводниками, заряд практически мгновенно перетекает с металлического предмета через тело человека в землю. Землю можно рассматривать как огромный резервуар, способный принять или отдать большое количество электронов, не изменяя своего электрического потенциала.

Таким образом, заряд на металлическом предмете не успевает накопиться, так как он постоянно «стекает» с него. Чтобы наэлектризовать металл, его необходимо электрически изолировать, например, держать с помощью ручки из диэлектрика (пластика, резины) или надев резиновые перчатки.

Ответ: Металлы трудно наэлектризовать трением, держа в руке, потому что они являются хорошими проводниками. Любой заряд, возникающий на них при трении, не накапливается, а мгновенно уходит через тело человека (которое также проводит ток) в землю. Для электризации металл необходимо изолировать.