Cunoașterea structurii atomilor ajută la explicarea electrificării corpurilor atunci când intră în contact.
În condiții obișnuite, numărul de electroni din orice organism este egal cu numărul de protoni din el. Toți electronii sunt aceiași și fiecare dintre ei are cea mai mică încărcare negativă. Toți protonii sunt de asemenea aceiași și fiecare dintre ele are o sarcină pozitivă egală cu sarcina electronului. Prin urmare, suma tuturor încărcărilor negative din corp este egală în valoare absolută cu suma tuturor încărcăturilor pozitive din ea și corpul în ansamblu nu are nicio taxă: este neutru din punct de vedere electric.
Dacă un organism neutru dobândește electroni de la un alt organism, acesta va primi o taxă negativă. Astfel, corpul este încărcat negativ dacă are un exces de electroni, în comparație cu cel normal.
Și dacă un corp neutru își pierde electronii, devine o sarcină pozitivă. Astfel, corpul are o sarcină pozitivă dacă nu are destui electroni.
În consecință, corpul este electrificat, adică primește o sarcină electrică atunci când dobândește sau pierde electroni.
Când bagheta ebonită se freacă de lână, atunci, după cum deja știm, se încarcă negativ, iar lâna se încarcă pozitiv. Acest lucru se explică prin faptul că, atunci când se freacă, electronii trec de la lână la ebonit, adică de la substanța în care forțele de atracție a lor la nucleul atomului sunt mai mici, substanța în care aceste forțe sunt mai mari. Acum, în tija de ebonită va exista un exces de electroni, iar în bucata de lână există o lipsă de ele.
Experiența arată că încărcăturile de baghetă de lână și ebonită sunt egale în valoare absolută. Acest lucru este de înțeles. La urma urmei, câți electroni au rămas din lână, deoarece mulți dintre ei au fost adăugați la ebonit.
Prin urmare, atunci când corpurile electrizante, acuzațiile nu sunt create, ci numai separate: o parte din acuzațiile negative revin de la un corp la altul.
Existența conductorilor și a izolatoarelor poate fi explicată prin cunoașterea structurii atomului. Acești electroni care se mișcă în atom, localizați mai departe de nucleu, sunt atrasi de el mai slabi decât cei mai apropiați electroni. În special slab aceste electroni aflați la distanță sunt reținuți de atomii de metal. Prin urmare, în metale, electronii care sunt mai departe de nucleu își părăsesc locul și se mișcă liber între atomi. Acești electroni sunt numiți electroni liberi. Acele substanțe în care există electroni liberi sunt conductoare.
Conectăm electroscopul neîncărcat cu o tijă metalică încărcată negativ. Electronii liberi ai tijei vor apărea în câmpul electric și se vor deplasa în direcția electroscopului neîncărcat și vor fi încărcați negativ.
În ebonită, cauciuc, materiale plastice și multe alte nemetale, electronii sunt ferm înșiși în atomii lor și nu se pot mișca liber. Prin urmare, astfel de substanțe sunt neconductoare sau dielectrice.
Cunoașterea electronului și structura atomului fac posibilă explicarea fenomenului din care am început studiul energiei electrice: atragerea corpurilor anterior ne-electrificate către cele electrificate. De ce, de exemplu, este un manșon tras la un baston încărcat, pe care nu l-am electrificat în prealabil? La urma urmei, știm că un câmp electric acționează numai pe corpuri încărcate.
Faptul este că în manșon există electroni liberi. De îndată ce manșonul este adus în câmp electric, electronii se vor mișca sub acțiunea forțelor de câmp. Dacă tija este încărcată pozitiv, atunci electronii vor merge la capătul manșonului, care este situat mai aproape de stick. Acest capăt al cartușului va fi încărcat negativ. La capătul opus al manșonului va exista o lipsă de electroni și acest capăt va fi încărcat pozitiv (Figura 224, a). Marginea încărcată negativ a manșonului este mai aproape de tija, astfel încât manșonul va fi atras de el (Figura 224, b). Când manșonul atinge tija, unii dintre electronii de pe el vor trece pe o tijă încărcată pozitiv, iar pe cartuș rămâne o sarcină pozitivă (Figura 224, c).
Dacă taxa este transferată dintr-o minge încărcată într-o minge neîncărcată și mărimile bilelor sunt aceleași, încărcătura va fi împărțită la jumătate. Dar dacă cea de-a doua minge neîncărcată este mai mare decât prima, atunci mai mult de jumătate din încărcătură va trece la ea. Cu cât este mai mare corpul căruia este transferată încărcătura, cea mai mare parte a încărcăturii va trece la ea. Aceasta este baza așa-numitului fundament - transferul încărcăturii către pământ. Globul este mare în comparație cu corpurile care sunt pe el. Prin urmare, în contact cu solul, corpul încărcat îi dă aproape toată sarcina și practic devine neutru din punct de vedere electric.
Întrebări. 1. Explicați electrificarea corpurilor în contact. 2. De ce electrificarea prin frecare asupra corpurilor apare egală în valoare absolută, dar opusă în sarcina semnelor? 3. Cum este negativ sarcina transferată de la organismul electrificat? pozitiv? 4. Ce determină transferul de încărcătură către corpul neelectrificat când intră în contact cu un corp electrificat? 5. De ce pământul părăsește aproape întreaga sarcină din corp?
Exerciții. 1. De ce este posibil, prin menținerea în mâna ta, frecare electrizantă cu un baston de ebonit și nu o tijă metalică? 2. La turnarea benzinei, rezervorul unui camion cu rezervor de benzină trebuie conectat la sol cu ajutorul unui conductor metalic. De ce? 3. La conectarea firelor deteriorate, operatorul pune manusi de cauciuc. De ce face asta?
Distribuiți acest link:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: