Pašreizējā izplūde starp vilnas tērpiemapģērbi, pārsteigumi un uzmundrinājumi. Lai saprastu, kāpēc tas notiek, jums vajadzētu iepazīties ar to, kas ir ķermeņu elektrifikācija? Atbildes uz jauniem jautājumiem var atrast fizikas sadaļā "Elektrodinamika". Tajā aprakstīts uzlādes uzkrāšanas princips ar cietām virsmām un pašreizējie daļiņu kustības likumi.
Izceļ
Lai noteiktu, kas ir elektrifikācija,Apsveriet uzlādēto daļiņu kustības definīcijas un modeļus. Ir divi pretēji veidi: elektroni (negatīvie) un protonu (pozitīvie) lādiņi. Ar milzīgu to klasteru tiek izveidots elektromagnētiskais lauks. Jo ciešākas ir struktūras ar statiku, jo spēcīgāka ir ietekme.
Pēc ķermeņa kontaktu apmaiņaslādiņi izlīdzina potenciālu (izzūd vai atbaidīšana). Tāda paša apzīmējuma daļiņas mēdz attālināties, gluži otrādi, atšķirīgas piesaistes. Tas var izskaidrot, kas ir elektrifikācija: elektronu un protonu radīto elektromagnētisko lauku savstarpējā ietekme.
Mēģināsim vienkāršā valodā izskaidrot, kas ir ķermeņu elektrifikācija: lai izveidotos elektromagnētiskais lauks, vispirms jāveic darbība, kas palīdz akumulēt lādiņu:
- berze;
- ietekme ar magnētu;
- trieciens uz tēmu;
- ķīmiskā reakcija;
- caur vadītājiem piestipriniet objektam strāvas avotu (vismaz akumulatoru).
Ir daudz vienkāršu eksperimentu, kas praksē pierāda elektrodinamikas likumus.
Daži pierādījumi par modeļiem
Kā piemērus varat veikt vienkāršus eksperimentus bērniem:
- Mēs ņemam parastu plakanu ķemmi, tas ir labākplastmasa, bet derēs dzelzs. Mēs izmantojam matus vai citas dabiskas lietas: kažoku, parūku, vilnas šalli vai džemperi. Ir nepieciešams vairākas reizes intensīvi berzēt krustnagliņas. Pirms tam papīrs tiek smalki sagriezts un pēc tam tam tiek nogādāts elektrificēts priekšmets. Gabali uzreiz pielīp pie ķemmes.
- Eksperimentus bērniem var veikt ar dzintara akmeni,tāpat berzēja. Pēc tam viņš var piesaistīt sausus zāles asmeņus un citus priekšmetus. Ja mēs to novedam pie plānas ūdens straumes, mēs redzēsim, kā tas novirzās uz akmens pusi.
Vilnas un zīda audumi
Stikla stieni noberzē uz zīda lakatiņa. Pēc tam pie tā var pielipt gandrīz jebkurš mazs priekšmets. Tas ir skaidri pamanāms, kad galu noved pie matiem vai plānām papīra lentēm.
Ebonīta objekti ir labi elektrificēti, kadberzējot pret vilnas audumu. Un stikla nūjas berzē ar zīdu. Tomēr šiem priekšmetiem ir atšķirīga maksa. To pierāda tālāk sniegtā pieredze.
Vilnas berzētais ebonīts atbaidīszīds. Lai to redzētu, mēs abus priekšmetus pakarināsim uz viena pavediena un pakāpeniski tuvināsim tiem, lai tie brīvi karājas. Rezultātā mēs redzēsim, kā audums sāk novirzīties uz sāniem.
Līdzīga parādība notiks ar eksperimentu ar stikla stieni un vilnu. Ķermeņu elektrifikācija berzes laikā faktiski notiek vienas enerģijas pārveidošanās dēļ citā.
Ikdienā
Ap mums nepārtraukti notiek ķermeņu elektrifikācija.Kad daži priekšmeti berzējas, tas kļūst tik augsts, ka tiem piesaista pat lielgabarīta smagās daļas. Mājās jūs varat novērot elektrifikācijas procesu šādi:
- Mēs uzvelkam auduma iekštelpu čības, bet ne argumijas zole. Mēs ilgi berzējam ar kājām uz paklāja vai koka grīdas. Un, ja jūs pieskaraties partnerim ar pirkstu galiem, jūs saņemat izlādi. Tumsā jūs redzēsiet, kā tas mirdz.
- Bieži nepamatoti ledusskapji un veļas mazgājamās mašīnas cīnījās arī ar statisko elektrību. Tas bija saistīts ar rotējošo daļu berzi.
- Palmas kļūst elektrificētas pēc tam, kad tās berzē pret tām pašāmvilna vai zīds. Apģērbs cilvēkam elektrifikācijas dēļ piesaista visa veida pūkas, villus. Meitenes to notīra ar antistatiskiem aerosoliem, lai svārki staigājot nepieliptu pie kājām.
Apzīmējums elektrodinamikā
Burtu q izmanto, lai klasificētu un kvantificētu uzlādētu daļiņu parādību. Pozitīvi protoni norāda - + q. Negatīvajiem elektroniem tiek piešķirts simbols -q.
Aprēķiniem tiek izmantots kopējais maksu skaits.Tie tiek saskaitīti vai atņemti, lai iegūtu preces patieso elektrifikācijas līmeni. Klusā stāvoklī jebkurš daļiņu līmenis ir nemainīgs un tam ir elektriskā lādiņa saglabāšanas likuma forma: q1 + q2 + ... + qN = const.
Un, lai aprēķinātu enerģiju, tiek izmantots jēdziens"kvants". Vienkārši sakot, tas ir minimālais pretēji uzlādēto daļiņu skaits, ko laika vienībā var pārnest uz citu objektu. Šo līmeni var izmērīt ar īpašu ierīci - elektrometru. Tās darba pamatā ir lādiņa uzkrāšanās ar metāla bultu, kas fiksēta uz fiksētas ass. Palielinoties daļiņu līmenim, rādītājs novirzās un roka pārvietojas pa ciparnīcu.
Aprēķinu iezīmes:
- Pievilcības spēki iedarbojas uz lādiņiem. Bet viņi cenšas tos neņemt vērā vienkāršākajos aprēķinos. Galu galā daļiņu izmērs ir ļoti mazs, salīdzinot ar nobrauktajiem attālumiem.
- Lai noteiktu jebkuras izvēlētās daļiņas kustības virzienu, jāņem vērā visi spēki, kas iedarbojas no apkārtējiem elementiem. Visi aprēķini tiek veikti grafiski: tiek sastādīta vektoru diagramma.
Kā definēt enerģiju?
Elektroskops ir ierīce, kas izmantokas fiksē ķermeņu elektrifikāciju. Elektrisko lādiņu uzkrāj metāla stienis ziedlapiņu formā, kas uzstādīts uz dielektriskās pamatnes - plastmasas uzmavas. Visa konstrukcija ir ievietota tērauda korpusā tā, lai kustīgā daļa atrastos priekšā un būtu pārklāta ar caurspīdīgu stiklu.
Lai noteiktu uzlādes līmeni, jums jāņem līdzielektrificēts priekšmets ierīces augšējai metāla daļai. Jo vairāk daļiņu iet, jo vairāk ziedlapiņas atšķiras. Dizaina trūkums ir neiespējamība noteikt pozitīvas vai negatīvas vērtības, visas vērtības tiek parādītas bez zīmes.
Eksperimenta rīki
Lai apstiprinātu elektrodinamikas spēkus, tiek veikti vienkārši fiziski eksperimenti, izmantojot improvizētus līdzekļus. Daži no tiem ir:
- Divi metāla diski.
- Pēc izmēra vilnas auduma atloka.
- Elektroskops.Vai arī jūsu pašu izgudrojums: piemērs ir metāla stienis, ko ar vadītāju savieno viens no diskiem. Pēdējo horizontāli nosaka plakne. Stienis atrodas vertikāli, pie pamatnes, nelielā attālumā, var uzklāt smalki sagrieztus papīra gabalus.
Viens no diskiem jāņem rokā. Noteikti izmantojiet dielektriskos cimdus. Otrais ir pārklāts ar audumu.
Kārtība
Eksperimenta būtība:
- Augšējais disks ir stingri uzklāts caur audumu uz apakšējo.
- Tas tiek pagriezts vairākas reizes un strauji noņemts uz augšu.
- Ja tas tiek izdarīts pareizi, lādiņš tiks vienmērīgi sadalīts starp disku un stieni.
- Papīra gabali pielips pie kodola.
Lai papīrs nokristu, varat izlādēt lādiņu, vienkārši pieskaroties diska metāla daļai ar roku bez cimda.
Mēs esam apsvēruši visizplatītākos un vienkāršākos ķermeņu elektrificēšanas veidus.
