Из истории развития физики, страница 94 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 6. Электрический заряд. Электрическое поле. Параграф 26. Электризация тел. Два вида электрических зарядов. Вопросы - страница 94.

Условие.

Из истории развития физики

Немецкий физик Отто Герике (1602–1686) описал опыты с первой электрической машиной (ок. 1660 г.). Она представляла собой шар, изготовленный из серы (рис. 63). Шар устанавливался на железной оси в особом станке. Когда шар вращали с помощью рукоятки и натирали сухой рукой, то он приобретал заряд.

Рис. 63

а) За счёт чего происходит электризация тел?

б) Заряды каких знаков приобретают шар и рука?

Решение.

Решение

а) За счёт чего происходит электризация тел?

Электризация тел представляет собой процесс возникновения электрического заряда на телах. В данном случае рассматривается электризация трением. Все тела состоят из атомов, которые в свою очередь состоят из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. В нейтральном состоянии число протонов в ядре равно числу электронов, и тело не имеет заряда. При тесном контакте и трении двух тел из разных материалов часть электронов может перейти с одного тела на другое. Тело, отдавшее электроны, будет иметь их недостаток, и его суммарный заряд станет положительным. Тело, получившее электроны, будет иметь их избыток, и его суммарный заряд станет отрицательным. Таким образом, электризация происходит за счёт перераспределения электронов между телами.

Ответ: Электризация тел происходит за счёт перехода электронов с одного тела на другое, в результате чего одно тело заряжается положительно (из-за недостатка электронов), а другое — отрицательно (из-за избытка электронов).

б) Заряды каких знаков приобретают шар и рука?

В опыте, описанном в тексте, шар из серы натирали сухой рукой. Чтобы определить знаки зарядов, необходимо обратиться к трибоэлектрическому ряду — списку веществ, упорядоченному по их способности приобретать положительный или отрицательный заряд при трении. В этом ряду сухая человеческая кожа расположена выше, чем сера. Это означает, что при трении кожа имеет большую склонность отдавать электроны, а сера — принимать их. Следовательно, рука, потеряв некоторое количество электронов, приобретет положительный заряд. Серный шар, приняв эти электроны, приобретет равный по величине отрицательный заряд. Это соответствует закону сохранения электрического заряда, согласно которому в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов остается постоянной.

Ответ: Шар из серы приобретает отрицательный заряд ($-$), а рука — положительный заряд ($+$).