Номер 2, страница 109 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

2. Можно ли при электризации трением зарядить только одно из соприкасающихся тел? Ответ обоснуйте.

Решение

Нет, при электризации трением невозможно зарядить только одно из соприкасающихся тел. Это утверждение следует из фундаментального закона физики — закона сохранения электрического заряда.

Рассмотрим систему, состоящую из двух тел, которые изначально электрически нейтральны. Это означает, что суммарный электрический заряд каждого тела, а следовательно и всей системы, равен нулю. Когда тела приводят в соприкосновение и трут друг о друга, происходит процесс электризации. Этот процесс заключается в переходе электронов с одного тела на другое.

Система из двух соприкасающихся тел является замкнутой (изолированной) в отношении электрического заряда. Согласно закону сохранения заряда, алгебраическая сумма зарядов в замкнутой системе остается постоянной. Поскольку до взаимодействия суммарный заряд был равен нулю, он должен остаться равным нулю и после него.

Пусть в результате трения с первого тела на второе перешло $N$ электронов. Электрон несет отрицательный заряд, равный $-e$, где $e$ — элементарный заряд.

• Первое тело потеряло $N$ электронов, поэтому его заряд стал положительным и равным $q_1 = +Ne$.
• Второе тело приобрело $N$ электронов, поэтому его заряд стал отрицательным и равным $q_2 = -Ne$.

Суммарный заряд системы после электризации будет равен: $q_{общ} = q_1 + q_2 = (+Ne) + (-Ne) = 0$.

Как видно из рассуждений, тела приобретают заряды, равные по модулю ($|q_1| = |q_2|$) и противоположные по знаку. Ситуация, когда одно тело заряжается (например, $q_1 \neq 0$), а другое остается нейтральным ($q_2 = 0$), невозможна, так как это нарушило бы закон сохранения электрического заряда (суммарный заряд стал бы ненулевым).

Ответ:

Нет, нельзя. В соответствии с законом сохранения электрического заряда, при электризации трением в замкнутой системе заряд не создается и не исчезает, а лишь перераспределяется. Поэтому если одно тело приобретает заряд определенного знака, то второе тело обязательно приобретает равный по модулю и противоположный по знаку заряд.