Что такое статическое электричество?
Любое тело состоит из атомов. В атоме протонов и электронов поровну, поэтому тело обычно нейтрально. Когда два тела трутся друг о друга, часть электронов переходит с одного тела на другое. Протоны закреплены в ядре, поэтому не переходят.
Тело, потерявшее электроны, заряжается положительно, а получившее электроны — отрицательно. Заряд не течёт по проводу, а остаётся на поверхности, поэтому такое электричество называют статическим.
| Тело | Что происходит | Заряд |
|---|---|---|
| Свитер | Теряет электроны | Положительный |
| Шарик | Получает электроны | Отрицательный |
| Стена | Не получает и не теряет электроны | Остаётся нейтральной, но поляризуется |
Заряд не возникает заново, а только переходит. Число электронов, потерянных свитером, равно числу электронов, полученных шариком. Одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые притягиваются.
Почему шарик прилипает к нейтральной стене?
Стена не заряжена, но когда заряженный шарик приближается, электроны атомов стены немного смещаются в сторону от шарика. Положительная сторона атома обращена к шарику, отрицательная — в противоположную сторону. Это называют поляризацией.
Положительная сторона находится ближе к шарику, поэтому притяжение сильнее отталкивания. В результате шарик прилипает к стене, хотя стена в целом остаётся нейтральной.
Проведи опыт с шариком в приложении Nalukh chem
Потри шарик о свитер и посмотри, как переходят заряды. Этот симулятор входит в полный доступ. Скачивание бесплатно, без регистрации открыты 2 раздела и 5 симуляторов.
Как пользоваться симулятором?
- Перетащи пальцем жёлтый шарик на свитер и потри его туда-сюда. Синие отрицательные заряды перейдут со свитера на шарик.
- Убери палец. Если оставить заряженный шарик в правой половине области, он сам двинется к стене, а если в левой — к свитеру.
- Выбери вид зарядов: Все заряды показывает все заряды, Разница — только избыточные заряды, Без заряда скрывает заряды.
- Кнопкой Убрать стенку убери стену, кнопкой Добавить стенку верни её на место.
- Кнопка Сбросить шарики возвращает электроны на свитер и ставит шарик на исходное место.
Задания для симулятора
- Выбери вид Разница и потри шарик о свитер. Посчитай положительные заряды на свитере и отрицательные на шарике. Эти числа равны.
- Оставь заряженный шарик в правой половине, чтобы он двинулся к стене. Затем нажми Убрать стенку. Шарик вернётся к положительно заряженному свитеру.
- Нажми Сбросить шарики и поставь незаряженный шарик рядом со стеной. Шарик не сдвинется, потому что стена не поляризуется.
- Сравни шарик, который потёрли несколько раз, и шарик, который потёрли много раз. Чем больше заряд, тем быстрее шарик движется к стене.
Где это встречается в жизни?
- Когда снимаешь шерстяную шапку, волосы встают дыбом: волосы и шапка трутся друг о друга и заряжаются.
- Если пройти по ковру и коснуться металлической ручки, бьёт током: заряд, накопленный на теле, внезапно переходит на ручку.
- При вспышке молнии внезапно переходит большой заряд, накопленный в облаке.
Во влажном воздухе заряд быстро уходит с поверхности. Поэтому статическое электричество сильнее ощущается в сухие зимние дни.
