Для школьников.
Прочтите сначала статью "Зарядка и разрядка конденсатора".
Разделение положительных и отрицательных зарядов (или электризация тел, или заряжение тел) не обязательно связано с трением тел - оно связано с тесным соприкосновением тел, когда часть свободных электронов с одного тела (вещества) переходит на другое тело (вещество).
В результате этого тела, первоначально не заряженные (в которых содержалось одинаковое количество положительных и отрицательных зарядов) заряжаются. То тело (вещество), в котором оказывается избыток электронов, заряжается отрицательно, а другое тело (вещество), в котором больше положительных зарядов, то есть из которого часть электронов ушла, заряжается положительно.
Явление электризации тел имеет место при контакте любых тел - твёрдых, жидких, газообразных. В качестве примера приведу следующий опыт.
Брали два электроскопа, на стержнях которых были укреплены металлические стаканы (рис. а)). В один из стаканов наливали дистиллированную воду, в которую помещали шарик из парафина, укреплённый на изолирующей ручке.
При удалении шарика из воды листки электроскопа расходились (рис.б) справа). Это указывает на разделение положительных и отрицательных зарядов - на переход части свободных электронов с одного тела (вещества) на другое при их тесном контакте.
При переносе шарика в другой стакан (рис. б) слева) листки электроскопа расходились.
При соединении стержней электроскопа проволокой (рис. в)) листки обоих электроскопов опадали. Это говорит о том, что шарик и вода приобрели одинаковые по модулю, но противоположные по знаку заряды. В каждом теле (веществе), то есть в шарике и воде, положительные и отрицательные заряды соединились (стали равными по модулю), а шарик и вода разрядились.
Разделение зарядов происходит и в гальванических элементах (источниках постоянного тока).
При протекании химической реакции один полюс источника постоянного тока заряжается положительно, другой отрицательно (см. статью "Источники постоянного тока. Гальванический элемент. ЭДС источника." Между полюсами возникает разность потенциалов (напряжение), которое назвали электродвижущей силой источника или ЭДС источника.
Теперь о конденсаторе.
Чтобы зарядить конденсатор (одной обкладке сообщить положительный заряд, а другой такой же отрицательный заряд), конденсатор обычно подключают к источнику постоянного тока.
В проводе, соединяющем обкладку конденсатора с отрицательным полюсом источника, свободные электроны, отталкиваясь от отрицательного полюса, заряжают обкладку конденсатора отрицательно, то есть в ней будет иметь место избыток отрицательных зарядов.
Другая обкладка конденсатора, соединённая с положительным полюсом источника, заряжается положительно, так как из неё ушла часть свободных электронов из-за притяжения к положительному полюсу источника.
Работу по переносу электронов по проводам осуществляет ЭДС источника. Сколько свободных электронов уходит с одной обкладки конденсатора столько же приходит на другую.
Движение электронов в проводах есть электрический ток. Этот ток называют зарядным током. Сначала он имеет максимальное значение. Затем по мере увеличения заряда на обкладках (увеличения напряжения между ними) зарядный ток уменьшается, обращаясь в нуль, когда напряжение между обкладками становится равным ЭДС источника.
Если к источнику тока подсоединён не один конденсатор, а несколько соединённых последовательно конденсаторов, то их обкладки поочерёдно заряжаются положительно и отрицательно из-за явления индукции (или влияния).
Чтобы это понять посмотрите теорию в статье: "Занятие 52. Явление электростатической индукции" и решение задачи к занятию 52.
Конденсатор можно зарядить присоединив только одну его обкладку к заряженному телу, а вторую обкладку заземлить. Тогда, из-за явления электростатической индукции, индуцируемые на второй обкладке заряды, по знаку одинаковые с зарядом первой обкладки, уйдут в землю, а разноимённые останутся на второй обкладке конденсатора, то есть если первую обкладку зарядить положительно, то вторая обкладка конденсатора окажется заряженной отрицательно (см. статьи "Нахождение заряда и напряжение на каждом конденсаторе при их последовательном соединении" и вдумайтесь в решение задачи в конце Занятия 52).
К.В. Рулёва, к. ф.-м. н., доцент. Подписывайтесь на канал. Ставьте лайки. Пишите комментарии. Спасибо.
Предыдущая запись: Задачи на цепи переменного тока, содержащие параллельные ветви.
Следующая запись: Мощность переменного тока. Важность повышения коэффициента мощности на промышленных предприятиях.
Ссылки на занятия до электростатики даны в Занятии 1 .
Ссылки на занятия (статьи), начиная с электростатики, даны в конце Занятия 45 .
Ссылки на занятия (статьи), начиная с теплового действия тока, даны в конце Занятия 58 .
Ссылки на занятия, начиная с переменного тока, даны в конце Занятия 70