Номер 6, страница 22 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Электрические явления. ТЗ-9. Электризация тел. Закон Кулона. Электрическое поле. Строение атома - номер 6, страница 22.

Условие.

6. a) Почему в сырую погоду заряженные проводники быстро разряжаются, несмотря на наличие у них изолирующих (например, стеклянных) ручек или подставок?

б) Почему оставленный заряженным электроскоп со временем разряжается?

в) Почему огнеопасные объекты, например пороховые склады, иногда покрывают металлической заземлённой сеткой?

Рис. 13

Решение.

а) В сырую погоду в воздухе значительно повышается концентрация молекул воды. Водяной пар, а также микроскопические капельки воды, оседающие на поверхности предметов, делают воздух и поверхности изоляторов (например, стекла) проводящими. Это происходит потому, что вода, особенно с растворенными в ней примесями, является проводником. На поверхности изолятора образуется тонкая проводящая пленка, через которую заряд с проводника "стекает" в землю или на окружающие предметы. Кроме того, влажный воздух содержит больше ионов, чем сухой, что также способствует утечке заряда. Таким образом, даже при наличии изоляторов, проводящая среда (влажный воздух и пленка воды) обеспечивает путь для быстрой разрядки проводника.
Ответ: В сырую погоду воздух и поверхности изоляторов становятся проводящими из-за высокой концентрации водяного пара, что приводит к быстрой утечке заряда.

б) Воздух никогда не является идеальным изолятором. В нем всегда присутствует некоторое количество положительно и отрицательно заряженных ионов. Эти ионы образуются под действием естественных факторов, таких как космическое излучение и естественная радиоактивность. Заряженный электроскоп (например, отрицательно) будет притягивать к себе противоположно заряженные ионы (положительные) из воздуха. При контакте этих ионов со стержнем и лепестками электроскопа происходит процесс нейтрализации заряда. Этот процесс идет непрерывно и постепенно, что со временем приводит к полной разрядке электроскопа.
Ответ: Электроскоп разряжается из-за постепенной нейтрализации его заряда ионами, которые всегда содержатся в окружающем воздухе.

в) Металлическая заземленная сетка, которой покрывают огнеопасные объекты, работает как клетка Фарадея. Она выполняет две основные защитные функции. Во-первых, она обеспечивает защиту от внешних электростатических полей и атмосферного электричества. В случае удара молнии вблизи склада, электрический разряд пройдет по сетке и уйдет в землю, не затронув взрывоопасное содержимое. Во-вторых, сетка предотвращает накопление статического заряда на самом объекте. Статическое электричество может возникнуть, например, из-за трения при перемещении материалов. Любой возникающий заряд немедленно стекает в землю через заземленную сетку. Это исключает возможность появления искры, которая могла бы привести к взрыву или пожару.
Ответ: Заземленная металлическая сетка служит электростатическим экраном, который защищает от удара молнии и предотвращает накопление статического электричества, способного вызвать искру и воспламенить опасные материалы.