Номер 335, страница 51 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Электризация тел. Два рода электрических зарядов. Закон сохранения электрического заряда - номер 335, страница 51.

Условие.

335. При поглаживании кошки ладонью можно заметить в темноте небольшие искорки, возникающие между ладонью и шерстью. Какова причина возникновения искр?

Решение.

335. Решение

Причина возникновения искр — это явление электризации тел при трении (трибоэлектрический эффект) и последующий электрический разряд в воздухе.

Процесс можно разбить на несколько этапов:

1. Электризация. При поглаживании кошки ладонь трётся о её шерсть. Шерсть и кожа человека состоят из разных материалов. При трении разнородных материалов происходит обмен электронами между их поверхностями. В данном случае, электроны переходят с шерсти на ладонь. В результате шерсть кошки приобретает избыточный положительный заряд, а ладонь — избыточный отрицательный заряд. Этот процесс называется электризацией трением.

2. Накопление заряда и создание электрического поля. По мере поглаживания на поверхностях ладони и шерсти накапливаются статические электрические заряды. Между разноимённо заряженными ладонью и шерстью возникает сильное электрическое поле и, соответственно, значительная разность потенциалов (напряжение).

3. Электрический пробой воздуха. Воздух, находящийся в зазоре между ладонью и шерстью, в обычных условиях является диэлектриком, то есть не проводит электрический ток. Однако, когда напряжённость созданного электрического поля достигает критического значения (около 30 кВ/см), происходит электрический пробой воздуха. Молекулы воздуха ионизируются, и на очень короткое время образуется проводящий канал.

4. Электрический разряд (искра). Через этот ионизированный канал накопленный на ладони отрицательный заряд (электроны) устремляется к положительно заряженной шерсти, чтобы нейтрализовать заряды. Этот быстрый поток заряженных частиц представляет собой кратковременный электрический ток. Он вызывает резкий нагрев воздуха в канале, который начинает светиться. Это свечение мы и воспринимаем как искру. Сопутствующее потрескивание — это звуковая волна, вызванная резким расширением нагретого воздуха.

Ответ: Причиной возникновения искр является электрический разряд в воздухе. Этот разряд происходит для нейтрализации статических электрических зарядов противоположных знаков, которые накапливаются на ладони и шерсти кошки в результате их трения друг о друга.