Što je elektrificiranje tijela? Definicija, jednostavni fizički pokusi za djecu

Izbijanje struje između ljudi odjevenih u vunenu odjeću iznenađuje i zabavlja. Da bi razumjeli zašto se to dogodi, koja je elektrizija tijela? Odgovori na pitanja koja se pojavljuju mogu se naći u odjeljku fizike "Elektrodinamika". On opisuje načelo akumulacije naboja čvrstim i djelotvornim zakonima gibanja čestica.

pramenovi

Da bismo utvrdili koja je elektrizacija tijela, razmotrimo definicije i pravilnosti kretanja nabijenih čestica. Postoje dvije suprotne vrste: elektroni (negativni) i protoni (pozitivni). S velikim gomilanjem elektromagnetskih polja nastaje. Što su bliže tijelima s statičkim tijelima međusobno, to je jači utjecaj.

Nakon kontakta tijela, postoji razmjena optužbi, izjednačavanje potencijala (privlačnost ili odbijanje nestaju). Čestice istog znaka imaju tendenciju da se odmaknu, drugačije privuče suprotno. To može objasniti što je elektrizacija tijela: međusobni utjecaj elektromagnetskih polja stvorenih elektrona i protona.

Pokušajmo objasniti na jednostavan jezik što je elektrificiranje tijela: kako bi se formiralo elektromagnetsko polje, moramo najprije provesti akciju koja pomaže akumulirati naboj:

• trenja;
• utjecaj magnetom;
• pogodak na temu;
• kemijska reakcija;
• priključite izvor napajanja (barem bateriju) u objekt preko vodiča.

Postoje mnogi jednostavni pokusi koji u praksi dokazuju zakone elektrodinamike.

Neki dokazi o pravilima

Kao primjer, možete izvoditi jednostavne pokuse za djecu:

• Uzimamo uobičajenu češalj, bolju plastiku, ali željezo će učiniti. Koristimo kosu ili druge prirodne stvari: krzneni kaput, vlasulja, vuneni šal ili džemper. Potrebno je nekoliko puta intenzivno trljati zube. Prije toga sitno nasjeckajte papir, a zatim ga stavite na elektrificirani objekt. Komadi se odmah drže češlja.
• Iskustva za djecu Na isti način možete utrljati kamenčić od jantara. Nakon toga može privući suhe trave i druge predmete. Ako se dovede u tanku struju vode, vidjet ćemo kako se odstupa od kamena.

Vunene i svilene tkanine

O, svileni rupčić trlja čašu. Nakon toga gotovo se svaki mali predmet može pridržavati. Pa, to je vidljivo kada se vrh dovede na kosu ili tanke vrpce papira.

Predmeti izrađeni od ebonita dobro su elektrificirani kada se utrljavaju na vunenu tkaninu. Staklene štapove utrljane svilom. Međutim, te stavke primaju različitu naplatu. To se dokazuje iskustvom danim u nastavku.

Vuneni ebonit odbacit će svilu od sebe. Da bismo to vidjeli, objesimo oba objekta na jednoj niti i postupno ih približavamo kako bi se slobodno objesili. Na kraju ćemo vidjeti kako tkanina počinje odstupati od strane.

Slična se pojava pojavljuje u eksperimentu sa staklenom šipkom i vunom. Elektrifikiranje tijela u trenju zapravo je posljedica transformacije jedne energije u drugu.

U svakodnevnom životu

Oko nas je elektrifikacija tijela. Kada trenja nekih predmeta postane tako visoka da ih privlače čak i teški teški dijelovi. Kod kuće, proces elektrifikacije može se promatrati na sljedeći način:

• Odijevamo kućne papuče tkaninom, ali ne i gumenim potplatom. Trudimo ga dugo na tepihu ili drvenom podu. Ako dodirete vrh prstiju s partnerom, dobivate iscjedak. U mraku ćete vidjeti kako to sjaji.
• Često nepromjenljivi hladnjaci i strojevi za pranje također pretvaraju statički elektricitet. To je bilo zbog trenja rotirajućih dijelova.
• Elektrificirane dlanove nakon što ih trljaju protiv iste vune ili svile. Odjeća na čovjeka privlači sve vrste pahuljica, siva zbog elektrificiranja. Djevojke ga čiste antistatičkim sprejevima, tako da suknja ne lizne na nogama tijekom hodanja.

Televizori iz istog razloga privlače prašinu na ekrana i tijelo. Balon koji je gumiran na glavi, dugo se može objesiti na strop. Postoji privlačenje napunjene površine na pozadinu ili drugu oblogu.

Oznaka u elektrodinamici

Da bi klasificirali i kvantificirali fenomen nabijenih čestica, koristi se slovo q. Pozitivni protoni označavaju tako - + q. Negativni elektroni primili su simbol -q.

Za izračune se koristi ukupan broj troškova. Oni se dodaju ili oduzimaju kako bi se dobila prava razina elektrifikacije objekta. U mirnom stanju, svaka razina čestica je konstantna i ima oblik zakona očuvanja električnog naboja: q1 + q2 + ... + qN = const.

A za izračun energije koristi se koncept "kvantnog". Na jednostavan jezik - to je minimalni broj čestica različitih naboja, koji se mogu prenijeti na drugi objekt u jedinici vremena. Ta se razina može mjeriti posebnim uređajem - elektrometrom. Njegov rad temelji se na akumulaciji naboja metalne strelice pričvršćene na fiksnu os. Kako se razina povećava pokazivač čestica Strelica se pomiče na brojčanik.

Značajke izračuna:

• Sile privlačnosti djeluju na optužbe. No pokušavaju ih ne uzeti u obzir u najjednostavnijim proračunima. Uostalom, veličine čestica su vrlo male u usporedbi s udaljenosti koju treba prevladati.
• Da bi se odredio smjer kretanja bilo koje odabrane čestice, potrebno je uzeti u obzir sve sile koje djeluju iz okolnih elemenata. Svi proračuni se izvode grafički: sastavlja se vektorski dijagram.

Kako odrediti energiju?

Elektroskop je instrument pomoću kojeg je elektrificiranje tijela učvršćeno. Električni naboj se nakuplja metalnom šipkom u obliku latica, postavljenih na dielektričnu podlogu - plastičnog rukavca. Cijela struktura je smještena u čelični omotač tako da je pokretni dio smješten ispred i prekriven prozirnim staklom.

Da biste odredili razinu napunjenosti, potrebno je elektrificirani objekt unijeti u gornji metalni dio uređaja. Što više čestica prolazi, više se latice razilaze. Nedostatak dizajna je nemogućnost popravljanja pozitivnih ili negativnih vrijednosti, sve su vrijednosti prikazane bez znaka.

Alati eksperimenta

Da bi potvrdili sile elektrodinamike, jednostavni fizički eksperimenti izvode se improviziranim sredstvima. Neki od njih će služiti:

• Dva metalna diska.
• Vunena tkanina preklopnica ispod veličine.
• Elektroskop. Ili vlastiti izum: primjer je metalna šipka koja je spojena s vodičem na jedan od diskova. Potonja je postavljena vodoravno. Šipka se također nalazi vertikalno, na dnu na kratkoj udaljenosti možete staviti sitno rezane komade papira.

Jedan od diskova mora biti u ruci. Potrebno je koristiti dielektrične rukavice. Na drugom položenom platnu.

Postupak radnja

Bit pokusa:

• Gornji disk čvrsto se nanosi kroz tkaninu na dno.
• Nekoliko puta je pomaknut i oštro je očišćen.
• Ako se ispravno napravi, naplatu će se ravnomjerno raspodijeliti između diska i štapa.
• Komadi papira držati se štapa.

Da bi papir pao, možete ukloniti naplatu jednostavnim dodirivanjem metalnog dijela diska rukom bez rukavice.

Razmatrali smo često i najjednostavnije načine električnih tijela.