Виды электрических зарядов и их взаимодействие

Электростатика. Виды электрических зарядов.

Выделяют два вида электрических зарядов, условно названных положительными и отрицательными.

Положительно заряженными (+) принято обозначать тела, которые воздействуют на другие заряженные тела аналогично, как стекло, наэлектризованное трением о шелк.

Отрицательно заряженными (-) принято обозначать тела, которые воздействуют аналогично, как эбонит, наэлектризованный трением о шерсть.

Выбор термина «положительный» для зарядов, образовавшихся на стекле, и «отрицательный» для зарядов на эбоните абсолютно случаен.

Тела, обладающие электрическим зарядом одинакового знака (- -; + +), будут взаимно отталкиваться. Для обозначения таких тел применяют термин – одноименные.

А тела, обладающие зарядами противоположного знака (- +), наоборот, будут взаимно притягиваться. Для их обозначения применяют термин – разноименные.

Этим свойством демонстрируется базовое различие электромагнитных сил от гравитационных. Гравитационные силы всегда будут силами притяжения.

Виды зарядов, их взаимодействие

Положительные и отрицательные заряды. Одноименные отталкиваются, разноименные притягиваются, оба вида взаимодействия подчиняются закону Кулона.
Точечные заряды, распределенные заряды, поверхностные заряды.
Элементарный заряд — заряд одного электрона.

Какая работа совершается в источниках тока?

Все, что непонятно, находится здесь;)

Похожие вопросы
Ваш браузер устарел

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Виды электрических зарядов и их взаимодействие

Письмо с инструкцией по восстановлению пароля
будет отправлено на вашу почту

• Главная
• 9-Класс
• Физика
• Видеоурок «Два вида электрических зарядов. Взаимодействие электрических зарядов»

Видеоурок «Два вида электрических зарядов. Взаимодействие электрических зарядов»
В разделе Физика 5 уроков
§ 1 Два вида электрических зарядов. Взаимодействие электрических зарядов

Структура Вселенной формируется гравитационным притяжением, но только эта сила привела бы к неограниченному сжатию. Чтобы размеры тел оставались стабильными, необходима сила отталкивания. К таким силам можно отнести силы электромагнитного взаимодействия. Они вызывают притяжение и отталкивание частиц. Электродинамика — область физики, которая изучает электромагнитное взаимодействие заряженных частиц. Электростатика – раздел электродинамики, изучающий взаимодействие неподвижных (статических) электрических зарядов.

Что же такое электрический заряд? Для создания представления необходимы начальные сведения, знания, опыты, эксперименты и гипотезы.

Электрическое взаимодействие (в отличие от гравитационного) – это не только взаимное притяжение, но и отталкивание.

Проведем эксперимент: эбонитовую палочку, наэлектризованную трением, подносим сначала к одному «султанчику», затем ко второму. Увидим, что листочки будут отталкиваться, когда «султанчики» будем подносить друг к другу (рис.1).

Второй «султанчик» электризуем палочкой, изготовленной из стекла, потертую о шелк. Поднесем его к первому «султанчику», и увидим притяжение их листочков (рис. 2, 3).

Существующие в природе электрические заряды (положительные и отрицательные) можно подтвердить этими опытами.

Условились считать заряд, который получается на стеклянной палочке, потертой о шелк, положительным +q, а заряд, полученный на эбоните, потертом о шерсть, отрицательным –q.

Тела, имеющие электрический заряд, взаимодействуют друг с другом следующим образом:

·притягиваются, если имеют заряды противоположного знака (рис. 4);

·отталкиваются, если они имеют заряды одинакового знака (рис. 5).

В процессе электризации разных тел сила взаимодействия между телами будет больше (если тело имеет большой заряд) или меньше (если тело имеет маленький заряд). Таким образом, заряд – это физическая величина, и единицей измерения заряда принято считать 1 кулон (1Кл).

Электрический заряд – это физическая мера, характеризующая свойства заряженных тел взаимодействовать друг с другом.

Самая маленькая порция заряда – элементарный заряд, он равняется 1,6 · 10-19 Кл. Меньше этой величины не может быть заряд никакого тела.

Если наэлектризовать эбонитовую палочку шерстяной варежкой, а шелковым платком стеклянную палочку, то подвесив палочки на нитях, можно увидеть, что:

• эбонит и шерсть притягивают друг друга;

• стекло и шелк притягивают друг друга;

• стекло и шерсть отталкиваются друг от друга;

• эбонит и шелк отталкиваются друг от друга.

Два тела наэлектризуем трением, при этом они заряжаются равными по модулю и противоположными по знаку зарядами. Благодаря контакту первое тело теряет электроны, другое приобретает их. Этим можно объяснить, почему на одном теле будет избыток электронов (отрицательный заряд), а на другом — недостаток (положительный заряд).

Вывод: если тело заряжено отрицательно, то у него имеется избыток электронов, если же оно

заряжено положительно, то у него недостаток электронов.

Два наэлектризованных тела притягиваются или отталкиваются, это зависит от того, каким способом они наэлектризованы. Тела, которые электризуются с помощью трения, всегда только притягиваются.

В проводниках некоторые электроны могут перемещаться от одного атома к другому, этот процесс происходит по причине того, что электроны слабо связаны с атомным ядром. Их называют свободными. Именно эти атомы обеспечивают перенос заряда (проводимость).

В диэлектриках практически нет проводимости, т.к. в них почти нет свободных электронов и «некому» переносить заряд.

По электрическим свойствам все вещества можно разделить на два вида:

1. Диэлектрики – вещества, которые не имеют свободных зарядов и не позволяют заряду одного тела «перетекать» на другие тела.

2. Проводники – это тела и вещества, в которых существуют свободные заряженные частицы; они могут перемещаться, при этом переносят заряд в другие части тела либо к другим телам.

По способности проводить заряды вещества можно разделить на проводники: металлы, почва, растворы солей и кислот и т. п., и непроводники (диэлектрики): фарфор, эбонит, стекло, газы, пластмассы и т. п. К полупроводникам относят ряд веществ, проводимость которых зависит от внешних условий (температуры, освещенности, наличия примесей).

Электрометр – это прибор для обнаружения электрических зарядов и определения их приблизительной величины (Рис. 6).

Чтобы определить, заряжено тело или нет, можно воспользоваться электрометром. Для этого нужно поднести тело к шару А, если тело заряжено, то стрелка В отклонится. Почему же она отклоняется? Допустим, тело обладало отрицательным зарядом, т.е. на теле был избыток электронов. При соприкосновении с шаром часть электронов переместится на электрометр. Шар станет отрицательно заряженным. Шар соединен со стержнем, а стержень — со стрелкой, и все они являются проводниками, электроны переместятся на стержень, а затем и на стрелку. Пластмассовая пробка поможет в изоляции системы шар, стержень, стрелка. Следовательно, стержень и стрелка получат одноименный отрицательный заряд и будут отталкиваться, тем самым стрелка отклонится. Причем, чем больше будет заряд, тем больше будет угол отклонения стрелки. Электрометр позволяет только оценить величину заряда, т.е. сказать, что у одного тела заряд больше, чем у другого. С помощью электрометра нельзя определить наличие маленького заряда, т.к. при малом заряде силы отталкивания одноименных зарядов будет недостаточно для отклонения стрелки, т.е. с помощью электрометра невозможно определить наличие маленького заряда. Почему же стрелка при отсутствии заряда возвращается в исходное положение? Стрелка будет стремиться принять вертикальное положение, так как точка подвеса стрелки находится выше центра тяжести.

§ 2 Краткие итоги по теме урока

1. В природе существует два рода электрических зарядов – положительный и отрицательный.

2. Тела отталкиваются, если имеют электрические заряды одинакового знака. А тела, которые имеют заряды противоположного знака, притягиваются.

3. Существует элементарный заряд, который равен 1,6 · 10 – 19 Кл.

4. По электрическим свойствам все вещества разделяются на: диэлектрики и проводники.

5 Специальный прибор –электрометр – служит для обнаружения электрических зарядов и приблизительного определения их величины.

Список использованной литературы:

1. Пёрышкин А.В. Физика 8. — М.: Дрофа, 2004.
2. Кабардин О.Ф. Справочник по физике. — М.: Дрофа, 1997.
3. Лукашик В.И. Сборник задач по физике. – М.: Яхонт, 2000.

Физика. 10 класс

§ 16. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда

Что означает наличие электрического заряда у тела или частицы? Как взаимодействуют электрически заряженные тела?

Электрический заряд. О том, что янтарь, потёртый о шерсть, приобретает свойство притягивать лёгкие предметы (рис. 94), знали ещё древние греки. Однако только в 1600 г. лейб-медик королевы Англии доктор медицины Уильям Гильберт в книге «О магните, магнитных телах и большом магните — Земле» дал первое систематизированное описание свойств электрических и магнитных материалов. Гильберт продемонстрировал, что кроме янтаря свойством притягивать лёгкие предметы обладают после натирания алмаз, сера, фарфор и многие другие тела. Он назвал их «электрическими» (ελεκτρον по-гречески — янтарь). Теперь мы говорим, что такие тела электрически заряжены, т. е. им сообщён электрический заряд.

Электрический заряд — физическая скалярная величина, характеризующая интенсивность электромагнитного взаимодействия тел (частиц).

Электрический заряд является источником электромагнитного поля, связанного с материальным носителем (телом или частицей). Электрический заряд, как и масса, не существует без тела или частицы.

Электрическим зарядам присущи следующие фундаментальные свойства:

1) электрические заряды существуют в двух видах, которые названы положительными и отрицательными (существование двух видов зарядов установил Шарль Дюфэ ( 1698‒1739 ) в 1733 г., а в 1747 г. Бенджамин Франклин ( 1706‒1790 ) приписал им знаки «+» и «‒»);

2) электрический заряд аддитивен, т. е. заряд любой системы тел (частиц) равен сумме зарядов тел (частиц), входящих в систему;

3) в любой электрически изолированной системе алгебраическая сумма зарядов тел (частиц) не изменяется;

4) электрический заряд дискретен, т. е. электрический заряд любого тела (частицы) кратен элементарному электрическому заряду;

5) значение электрического заряда тела (частицы) не зависит от выбора системы отсчёта, следовательно, не зависит от того, движется оно (она) или покоится;

6) электрический заряд тела (частицы) не зависит ни от его (её) механического состояния, ни от каких-либо действующих на него (неё) сил.

Существуют два вида электрических зарядов, которые условились называть положительными и отрицательными. Причём при взаимодействии одноимённо заряженные тела (частицы) отталкивают друг друга (рис. 95, а), а разноимённо заряженные — притягивают друг друга (рис. 95, б).

Заряды разных тел (частиц) могут отличаться не только знаками, но и числовыми значениями.

За единицу электрического заряда в СИ принят кулон (Кл). Эта единица названа в честь Шарля Кулона (1736–1806). 1 Кл — величина электрического заряда, проходящего через поперечное сечение проводника за промежуток времени 1 с при силе постоянного тока 1 А.

Интересно знать

Один кулон — очень большая величина заряда. Расчёты показывают, что на удалённом от всех остальных тел металлическом шаре, находящемся в сухом воздухе, может находиться избыточный заряд 1 Кл, если его диаметр не менее 110 м. Вместе с тем при включении автомобильных фар сила тока в цепи приблизительно 10 А, т. е. ежесекундно через поперечное сечение проводников, подсоединённых к фарам, проходит заряд приблизительно 10 Кл.