В обычных условиях микроскопические тела являются электрически нейтральными, потому что положительно и отрицательно заряженные частицы, которые образуют атомы, связаны друг с другом электрическими силами и образуют нейтральные системы. Если электрическая нейтральность тела нарушена, то такое тело называется наэлектризованное тело. Для электризации тела необходимо, чтобы на нём был создан избыток или недостаток электронов или ионов одного знака.
Закон сохранения электрического заряда
- Электризация тел при соприкосновении . В этом случае при тесном контакте небольшая часть электронов переходит с одного вещества, у которого связь с электроном относительно слаба, на другое вещество.
- Электризация тел при трении . При этом увеличивается площадь соприкосновения тел, что приводит к усилению электризации.
- Влияние . В основе влияния лежит явление электростатической индукции, то есть наведение электрического заряда в веществе, помещённом в постоянное электрическое поле.
- Электризация тел под действием света . В основе этого лежит фотоэлектрический эффект, или фотоэффект, когда под действием света из проводника могут вылетать электроны в окружающее пространство, в результате чего проводник заряжается.
Определения
Как известно, все тела состоят из атомов, в состав которых входят электроны и протоны. Количество электронов и протонов в составе незаряженного тела одинаковое. Поэтому такое тело не проявляет электрического действия на другие тела. Если же два тела находятся в тесном контакте (при натирании, сжатии, ударе и т.п.), то электроны, связанные с атомами значительно слабее, чем протоны, переходят с одного тела на другое.
Несмотря на то, что эти исследователи понимали факт распределения зарядов, они не смогли объяснить природу явления. Вплотную приблизился к пониманию элементарных частиц как носителей зарядов учёный-физик Ш. Кулон. Придуманный им термин «точечный заряд» помог учёному понять взаимодействие элементарных частиц, что привело его к открытию закона.
Что такое электрический заряд?
Впоследствии этот основополагающий закон помог учёным сформировать представление о строении атомов, объяснить природу электричества. Это способствовало созданию источников электрического тока, без которого современного уровня научно-технического прогресса не удалось бы достигнуть.
История
Заряженные протоны, из которых состоит ядро атома, тесно связаны ядерными силами. Они не могут свободно вырываться с ядра атома. Поэтому в качестве свободных носителей положительного заряда принято считать ион – атом, с орбиты которого удалился электрон. Образование отрицательных ионов происходит за счёт присоединения к ним свободных электронов.
2 эпизод. Гильзы заряжают одну от стеклянной палочки, потертой о шерсть, а другую от эбонитовой, потёртой о мех. Подносят их друг к другу и наблюдают за их поведением. Гильзы притягиваются. (Рис. 4.)
Вывод: В результате трения и стеклянная и эбонитовая палочки наэлектризовались и начали взаимодействовать (притягиваться и отталкиваться), т.е. приобрели электрический заряд. Путём соприкосновения с палочками электрический заряд получила бумажная гильза.
1. Организационный этап (1 мин)
- Сообщение учащегося «”Любовь” Максвелла на всю жизнь…» из книги В.П.Карцева «Приключения великих уравнений» (стр. 90-91)
- Сообщение учащегося «Гильберт и электричество» из книги В.П.Карцева «Приключения великих уравнений» (стр. 48).
Внесём сначала одну из них внутрь полого шара электрометра и убедимся, что он зарядился. Снимем заряд с электрометра, прикоснувшись к нему рукой, и внесём внутрь шара вторую пластинку. Стрелка электрометра отклонилась на такой же угол, что и в прошлый раз. Это убеждает нас в том, что каждая из пластинок действительно заряжается при трении друг о друга. А теперь внесём внутрь шара одновременно обе заряженные пластинки — электрометр не обнаруживает заряда — его стрелка не отклоняется.
Гипотеза Гельмгольца была подтверждена спустя 16 лет английским физиком Уильямом Томсоном, после открытия им электрона. А также Эрнестом Резерфордом, который в 1919 году открыл протон, заряд которого с точностью до 10 –20 равен модулю заряда электрона, хотя его масса в 1836 раз больше.
Конспект урока «Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда»
Напомним, что электроскоп состоит из металлического стержня, к концу которого прикреплены две тонкие бумажные полоски. Стержень с бумажными листочками вставляется в металлическую оправу, застеклённую с обеих сторон. Чтобы стержень не касался оправы, его пропускают через пластмассовую пробку. Если дотронуться заряженным телом до стержня электроскопа, то бумажные листочки оттолкнутся друг от друга.
Сегодня велика потребность человека в энергии, которую мы все называем электрической, так как наша жизнь немыслима без телевидения, современных средств связи, радиотехники и т.д. А в основе всего, что связано электроэнергией, лежат законы электродинамики – теории электромагнитного взаимодействия в макротелах.
1. Организационный этап (1 мин)
2 эпизод. Гильзы заряжают одну от стеклянной палочки, потертой о шерсть, а другую от эбонитовой, потёртой о мех. Подносят их друг к другу и наблюдают за их поведением. Гильзы притягиваются. (Рис. 4.)
4. Закрепление пройденного материала (5 мин)
В процессе движения корпус машины электризуется трением о воздух и при трении шин об асфальт при сухой погоде, поэтому сзади машины (особенно цистерн с горючим) прикрепляют металлические цепи, волочащиеся по земле или эластичные ленты из проводящей резины
