Все мы использовали в своей жизни слово «электричество». Если в доме вдруг внезапно становится темно, гаснет экран компьютера или телевизора, то мы говорим: «Отключили электричество!» Почти все бытовые приборы — стиральная и посудомоечная машины, пылесос, холодильник, миксер — работают от электричества. А еще раз в месяц нужно оплачивать счет за электричество. Но что же такое электричество? Как раз об этом мы обычно не задумываемся. Ведь для нас это настолько обыденная вещь, что просто не приходит в голову думать об этом.
Электричество в проводах
Почему же иногда электричество пропадает? Для того чтобы найти ответ на этот вопрос, нужно сначала понять, как электричество попадает к нам в дом. Если мы посмотрим на компьютер или настольную лампу, то увидим, что от них идут провода к розетке. На основании этого можно предположить, что электричество берется из розетки. Вода ведь тоже течет из подсоединенного к трубам крана. Быть может, провода изнутри такие же полые, и электричество течет по ним так же, как вода по трубам? Однако если рассмотреть провода и розетки поближе, становится ясно, что они сделаны из металла и не являются полыми, и кажется, что по ним ничто течь не может. Но именно через металл и течет электричество. Об этом обычно говорят, что металлы проводят электричество.
Подумай!
- Как ты считаешь, все ли металлы одинаково хорошо проводят электричество?
Статическое электричество
Изучение проводов не помогло нам продвинуться далеко. Следовательно, стоит начать с чего-то другого. Попробуем вспомнить, где еще кроме бытовых приборов и ламп мы сталкивались с электричеством. Скорее всего, тебе приходилось замечать, что, снимая через голову свитер, можно услышать легкий треск и увидеть в темноте крохотные искры. Иногда подол юбки прилипает к ногам подобно поджатому хвосту испуганной собаки. А когда расчесываешь чистые волосы, они так и норовят последовать за расческой. Все эти явления связаны с электричеством, а точнее со статическим электричеством.
- Юбка липнет к ногам.
- Прикоснувшись к другу, ты получаешь легкий удар током.
- Ты заряжаешь аккумулятор телефона.
- При расчесывании волосы липнут к расческе.
- Лампу включают в розетку, и она зажигается.
- Сверкает молния.
Подумай!
- Где еще тебе приходилось сталкиваться со статическим электричеством?
Электрический заряд. Электризация тел
Для того чтобы изучить статическое электричество, проведем следующий опыт. Надуем обычный воздушный шарик и поднесем его к маленьким кусочкам бумаги. Ничего не происходит. Теперь потрем шарик о сухие волосы и снова поднесем его к кусочкам бумаги. Они прилипают к шарику. Следовательно, в процессе трения воздушный шарик приобрел что-то, чего у него не было раньше. Это называется электрическим зарядом. Тело, имеющее электрический заряд, называется электрически заряженным телом, или просто заряженным телом, а процесс, в ходе которого тело обретает электрический заряд, — электризацией. Вместо слова «электризация» также часто используется понятие зарядка.
Если продолжить опыты, то увидим, что не все тела можно наэлектризовать. Например, трением об одежду или бумагу можно наэлектризовать пластиковую линейку, а вот деревянная линейка при этом заряд не приобретет. Металлическую линейку можно наэлектризовать, только если надеть на руки перчатки. Если же потереть друг о друга тела, сделанные из одного и того же материала, то электрический заряд не образуется вовсе.
Подумай!
- Какие еще тела можно наэлектризовать трением? Потри тела из разных материалов друг о друга и проверь, притягивают ли они после этого кусочки бумаги.
Некоторые тела в процессе трения приобретают
- магнетические свойства.
- электрический заряд.
- силу отталкивания.
Электризацией называется действие, в ходе которого тело
- получает заряд.
- притягивает к себе другие тела.
- трут о какой-то предмет.
Виды электрических зарядов
Позволяют ли полученные знания объяснить, каким образом тела получают заряд при трении? Пока нет. Нам потребуется провести еще несколько опытов. Воспользуемся способами получения статического электричества, известными уже с давних времен. Например, потрем стеклянную палочку о шелковую ткань или эбонитовую палочку о шерстяную ткань. Для проведения опыта нужно подвесить на нитках к штативу цилиндры из алюминиевой фольги. Их можно зарядить при помощи наэлектризованных тел. Для этого нужно дотронуться до них наэлектризованной стеклянной или эбонитовой палочкой. В зависимости от того, чем до них дотронулись, цилиндры будут либо взаимно притягиваться, либо взаимно отталкиваться. Также обратим внимание на то, что произойдет, если изменить расстояние между цилиндрами.
Поскольку результаты опыта показали, что между заряженными телами имеется только два вида взаимодействия, можно сделать вывод, что существует два вида электрических зарядов, которые влияют на зарядку тел. Чтобы различать эти заряды между собой, один из них стали называть положительным зарядом. Его обозначают знаком «плюс» (+). Второй тип зарядов называется отрицательным зарядом и обозначается знаком «минус» (–). При этом такие названия вовсе не означают, что одни электрические заряды лучше, чем другие. Заряды одного вида называются одноименными зарядами, а разных видов — разноименными зарядами. Опыт показал, что разноименно заряженные тела притягиваются, а одноименно заряженные тела отталкиваются. Причина этого кроется во взаимодействии сил между электрическими зарядами.
Из результатов опыта также видно, что при увеличении расстояния между цилиндрами они притягиваются или отталкиваются слабее, чем тогда, когда находятся близко друг к другу. Поэтому можно предположить, что так же изменяется и сила взаимодействия, а именно: сила взаимодействия как между одноименными, так и между разноименными зарядами увеличивается, если расстояние между зарядами уменьшается, и уменьшается, если расстояние между зарядами увеличивается.
Подумай!
- Откуда мы знаем, что существует только два вида зарядов?
- Подвешенный на нитке цилиндр из фольги притягивается как к положительно, так и отрицательно заряженному телу. Какой заряд у самого цилиндра?
Запомни
- Тело, имеющее электрический заряд, называется электрически заряженным телом.
- Возникновение в теле электрического заряда называется электризацией, или зарядкой.
- Не все вещества можно наэлектризовать.
- Электрически заряженное тело притягивает к себе легкие предметы, не имеющие заряда.
- Существует два вида электрических зарядов: положительные (+) и отрицательные (–) заряды.
- Разноименно заряженные тела притягиваются, а одноименно заряженные тела отталкиваются.
- Сила взаимодействия между двумя заряженными телами увеличивается при уменьшении расстояния между этими телами и уменьшается, если расстояние между телами увеличивается.
