Ładunek i indukcja elektrostatyczna: rozdzielenie ładunków to nie ich stworzenie
Naładowany przedmiot przyciąga obojętny skrawek papieru. Czy papier musiał wcześniej otrzymać ładunek? Nie. Wystarczy, że dodatnie i ujemne ładunki nieco inaczej się rozłożą. Obojętność całego przedmiotu nie oznacza braku ładunków w środku.
W tym materiale
Naładowany przedmiot przyciąga obojętny skrawek papieru. Czy papier musiał wcześniej otrzymać ładunek? Nie. Wystarczy, że dodatnie i ujemne ładunki nieco inaczej się rozłożą. Obojętność całego przedmiotu nie oznacza braku ładunków w środku.
Potrzebne wiadomości: Budowa atomu, znaki liczb i jednostka ładunku.
Bilans ładunku
Proton ma ładunek dodatni, elektron ujemny, o tej samej wartości bezwzględnej e. W rachunkach przyjmijmy e=1{,}60\cdot10^{-19}\,\mathrm C. Nadmiar n elektronów daje Q=-ne, ich niedobór dodatni ładunek. Zwykłe elektryzowanie nie wymaga tworzenia protonów ani elektronów: najczęściej polega na przemieszczaniu elektronów między ciałami.
W metalu część elektronów może się przemieszczać po całym przewodniku. W izolatorze ładunek nie przemieszcza się tak swobodnie, choć również może wystąpić polaryzacja. Przewodnik ustawiony na izolującej podstawie może zachować nadmiarowy ładunek; samo słowo „metal” nie oznacza automatycznego rozładowania.
Przykład bez dotykania
Zbliżmy dodatnio naładowaną pałeczkę do neutralnego metalowego ciała. Elektrony przemieszczą się bliżej pałeczki. Dalsza część będzie miała niedobór elektronów, ale suma ładunków nadal wynosi zero. Po odsunięciu pałeczki, bez uziemiania i kontaktu, rozdzielenie znika.
Trwałe naładowanie przez indukcję wymaga dodatkowego kroku: oddzielenia części przewodnika lub wymiany ładunku z ziemią. Kolejność rozłączania ma znaczenie. Zasada zachowania ładunku obowiązuje dla odpowiednio wybranego układu; ziemię trzeba do niego włączyć, gdy przez uziemienie przepłynęły elektrony.
Zadania do tego tematu
- Nadmiar elektronów a znak ładunku
- Obojętny przewodnik obok dodatniej pałeczki
- Dlaczego najpierw odłącza się uziemienie?
- Dodatni ładunek po oddaniu części elektronów
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto