Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. Мы с вами начинаем изучение большого раздела, который называется "Электрические явления", а конкретно его части, которая называется "Электростатика", т.е изучение взаимодействия неподвижных зарядов..
И так о чем пойдет речь на сегодняшней лекции...Давайте представим, что у нас на столе лежат две палочки: эбонитовая и стеклянная. Давайте зададимся вопросом: действуют ли на них в этот момент какие-то силы? Да, действуют и это, прежде всего сила тяжести. Если мы поднимем одну из палочек над столом и отпустим их, то они будут падать обратно на стол, потому что сила тяжести будет из притягивать к Земле. А действуют ли друг на друга кусочки бумаги разбросанные по столу? Они притягиваются друг к другу? У них есть масса? Есть. К Земле они притягиваются? Притягиваются. Просто, масса Земли огромна и притяжение к ней заметно, а притяжение бумажек к друг дружке не заметно из-за их малой массы. А будут ли притягиваться, в следствии закона всемирного тяготения наши листочки бумаги к нашей стеклянной палочке? Будут, но очень слабо, настолько слабо, что мы даже не сможем этого заметить, потому что сила притяжения к Земле гораздо больше, чем сила притяжения их к друг другу. А если мы натрем стеклянную палочку обычным полиэтиленовым пакетом, то мы увидим, что кусочки бумажек начнут притягиваться к стеклянной палочке. Т.е между ними начинает возникать притяжение, появляется взаимодействие, но это взаимодействие уже не относится к гравитационным и его природа совсем не такая, как природа силы тяжести. И это не единственный пример...Можно, например, взять пластиковую линейку, натереть ее простой бумагой и она тоже начнет притягивать к себе листочки бумаги. А теперь давайте возьмем эбонитовую палочку...А что такое эбонит? Эбонит - это оказывается близкий родственник резины, а резина в свою очередь - это каучук в который добавлено небольшое количество серы, а если количество серы увеличить, то получится твердое вещество, которое и называется эбонит. И его рекомендуют натирать шерстью. При этом эбонитовая палочка тоже начинает притягивать к себе листочки бумаги. Но опыт показывает, что гораздо лучше натереть ее о волосы и эбонитовая палочка так же начнет притягивать к себе кусочки бумаги. Давайте разберемся, что же при этом происходит? И так о том, что происходит заметили впервые около 2,5 тысяч лет назад, ученый, которого звали Фалес Милетский обнаружил явление, но только не на стекле и не на эбоните, а на янтаре, и так он обнаружил, что если янтарь натереть шелком, то он приобретает способность притягивать пушинки, мелкие перышки, точно так же как стекло, эбонит и пластик, натертые бумагой притягивают листочки бумаги. Янтарь по-гречески будет "электрон". И способность притягивать, например, пластиковой линейкой кусочки бумаги мы называем электризацией, от слова электрон. И явления, которые мы с вами начали изучать и называются электрическими явлениями и в основе всего набора терминов лежит янтарь.
Давайте разберемся, что же происходит в процессе электризации. На телах появляется, что-то такое чего раньше не было, т.е появляется какое-то новое свойство. И вот это новое свойство, которое приобретают тела получило название электрический заряд. Если на теле есть электрический заряд, т.е если оно обладает таким свойством или, если, как говорят, оно наэлектризовано, т.е оно заряжено, то оно приобретает способность взаимодействовать с другими телами уже с силой, которая гораздо больше, чем сила гравитационного взаимодействия, оно способно притягивать, например, листочки бумаги и оно способно притягивать, оказывается, и другие на электризованные тела. И давайте мы сейчас с вами проведем серию опытов, которые позволят нам ответить на вопрос, связанный с тем, что такое электрический заряд и мы еще заодно сделаем небольшое открытие...оказывается, что электрические заряды бывают двух сортов. И так, давайте перейдем к опытам...
Давайте еще раз дадим определение, что же такое электрический заряд.
Электрический заряд - это свойство, присутствие которого у тела вызывает его электрическое взаимодействие с другими заряженными телами.
И так существую два типа электрических зарядов. Давайте, пока условно, их называть стеклянными и эбонитовыми. Мы увидели, что стеклянные от стеклянных отталкиваются или можно сказать так, что одноименные заряды отталкиваются. Эбонитовые от эбонитовых "зарядов" тоже отталкиваются, а вот эбонитовые к стеклянным притягиваются. Т.е разноименные заряды друг к другу притягиваются. Давайте запишем это в более строгой формулировке.
Одноименные заряды отталкиваются, разноименные заряды притягиваются.
Но почему-то в физике эти два заряда не называют эбонитовыми и стеклянными. Их можно было бы назвать, например, желтыми и голубыми, красными и зелеными, эбонитовыми и стеклянными, но называют их по-другому. А почему мы сейчас с вами разберемся...
И так, мы с вами разобрались с названиями электрических зарядов: "положительный" и "отрицательный". Ну а как определить какое из тел имеет какой заряд мы можем на следующем опыте...
И так бывают заряды двух типов: "положительный" и "отрицательный" и что очень важно в любом теле эти заряды присутствуют одновременно. Если тело не наэлектризовано, то в нем поровну отрицательных и положительных зарядов. Где они прячутся в теле мы узнаем чуть позже. Есть частицы, которые несут на себе отрицательный заряд, есть частицы внутри атомов из которых состоит тело, которые несут на себе положительный заряд. Вместе суммарный заряд равен нулю. Когда мы производим электризацию, то оказывается, что отрицательно заряженные частицы и давайте их уже назовем - они называются электронами. И так электроны переходят со стекла на полиэтилен. Просто, потому что при контакте полиэтилена и стеклянной палочки, оказывается, что электроны сильнее притягиваются к полиэтилену, чем к стеклу. Т.е они перескакивают туда, куда их сильнее тянет. И наоборот, если мы натираем шерстью эбонит, то электроны переходят с волоса или шерсти на эбонит и их на эбоните становится больше, поэтому шерсть заряжается положительно, а эбонит заряжается отрицательно. Вот, что происходит на самом деле. А если тело не на электризовано, то там есть и положительные и отрицательные заряды в равных количествах. Может сложится впечатление, что для того, чтобы тело наэлектризовалось обязательно нужно трение. И процедуру, которую мы проделывали в опытах так и называется электризация трением. Но оказывается совсем это не обязательно. Трение нужно только для того, чтобы увеличить количество точек, где стекло соприкасается с полиэтиленом или где эбонит соприкасается с волосами. Только для этого. Потому что когда мы прикладываем стекло к полиэтилену, то контакт между этими двумя телами происходит в небольшом количестве и общая площадь точек не велика, поэтому заряды переходят в небольшом числе мест. Если же мы проводим полиэтиленом по поверхности стеклянной палочки, то площадь контакта резко увеличивается и при этом возникает электризация. И чтобы доказать это можно провести следующий опыт...
А теперь давайте используем немного другой прибор, более чувствительный, , который называется электрометром, для обнаружения электрических зарядов и немного поэкспериментируем с ним...
И так давайте еще раз запишем определение проводника.
Проводник - это тело в котором возможно направленное движение электрических зарядов.
И так проводники - это разные вещества. Например, человеческое тело является проводником. Ну а из чего состоит человек? В основном из воды, но это вода не чистая. Это кровь в первую очередь, в которой в основном растворена соль, поваренная соль или хлористый натрий. Значит, водные растворы солей так же являются проводниками. И сейчас мы список проводников сформулируем и внесем туда растворы солей тоже. Но на самом деле лучшими проводниками являются металлы.
А теперь давайте сделаем вот что...
И давайте еще раз запишем определение диэлектрика.
Диэлектрик - это вещество, в котором невозможно направленное движение электрических зарядов.
Есть еще одно слово, которое связано с понятием диэлектрика - это изолятор. Иногда понятие диэлектрика и изолятора путают, но если быть точным, то диэлектрик - это вещество, а изолятор - это тело, изготовленное из диэлектрика. Давайте это запишем в строгой формулировке.
Изолятор - это тела, изготовленные из диэлектрика.
Например, в опыте выше у нас участвовал фарфоровый изолятор, который используется при изготовлении фарфоровой электропроводки.
И так мы с вами выяснили, что помимо гравитационного взаимодействия из-за которого все тела притягиваются к Земле, да и не только к Земле, но и к друг другу. Помимо гравитационного взаимодействия существует совершенно новый вид взаимодействия с которым мы начали знакомиться. Это взаимодействие, если говорить строго называется электромагнитным. Но мы пока что изучаем только часть этого взаимодействия, которое мы называем электростатическим взаимодействием. Т.е взаимодействием неподвижных заряженных тел. Если на теле появляется электрический заряд, некое свойство, которое мы позже будем описывать количественно, то тела начинают взаимодействовать дополнительно к гравитационному взаимодействию, причем, это взаимодействие значительно сильнее, чем гравитационное, взаимодействие, которое объясняет наличие силы тяжести. Оказывается, что возможно и притяжение и отталкивание. Заряды бывают и положительными и отрицательными. Разноименные заряды притягиваются, а одноименные заряды отталкиваются. Кроме того, эти заряды находятся где-то внутри тела, если оно не электризовано в равных количествах положительные и отрицательные. Электризация происходит из-за того, что заряды одного знака и другого разделяются, например, в процессе трения. и этот процесс так и называется электризация трением. И еще... в некоторых веществах заряженные частицы, или проще говоря заряды, могут перемещаться и такие вещества называются проводниками, а в некоторых не могут и такие вещества называются диэлектриками. Тела изготовленные из диэлектриков, в технике, называются изоляторами.
На этом мы эту лекцию закончим.
Если тебе понравилось, пожалуйста подпишись на канал и поддержи автора.