Номер 1, страница 118 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

1. Как с помощью отрицательно заряженного металлического шарика зарядить положительно другой шарик, не изменяя заряда первого шарика?

1. Решение

Чтобы зарядить металлический шарик положительно с помощью другого, отрицательно заряженного, не изменяя заряд последнего, нужно использовать явление электростатической индукции. Процесс выполняется в несколько шагов:

1. Возьмем два металлических шарика: один (шарик А) с известным отрицательным зарядом, и второй (шарик Б), который изначально электрически нейтрален.

2. Поднесем отрицательно заряженный шарик А к нейтральному шарику Б на близкое расстояние, но без соприкосновения. Электрическое поле шарика А будет действовать на свободные электроны в металлическом шарике Б. Так как одноименные заряды отталкиваются, свободные электроны в шарике Б переместятся на его сторону, наиболее удаленную от шарика А. В результате на ближней к А стороне шарика Б возникнет недостаток электронов, то есть индуцированный положительный заряд, а на дальней стороне – избыток электронов, то есть индуцированный отрицательный заряд.

3. Не убирая шарик А, соединим шарик Б с землей (этот процесс называется заземлением). Землю можно рассматривать как огромный резервуар зарядов. Избыточные электроны с дальней стороны шарика Б, отталкиваемые полем шарика А, перетекут в землю.

4. Не убирая шарик А, прервем контакт шарика Б с землей. Теперь на шарике Б остался только индуцированный положительный заряд (недостаток электронов), так как ушедшие в землю электроны не могут вернуться.

5. Теперь можно убрать шарик А. Оставшийся на шарике Б нескомпенсированный положительный заряд равномерно распределится по всей его поверхности.

Таким образом, шарик Б приобрел положительный заряд. Заряд шарика А при этом не изменился, поскольку он не терял и не приобретал зарядов в процессе индукции (не было прямого контакта и обмена зарядами).

Ответ: Необходимо поднести отрицательно заряженный шарик к другому (нейтральному) шарику, не касаясь его. Затем, не убирая первый шарик, заземлить второй шарик (например, коснуться его пальцем). Электроны со второго шарика уйдут в землю. После этого сначала нужно убрать заземление, а затем убрать первый шарик. В результате второй шарик останется заряженным положительно, а заряд первого шарика не изменится.