Se află trei modalități de electrizare a unui corp, sau ceea ce este același lucru, provoacă un mic dezechilibru în sarcinile sale electrice, astfel încât obiectul să dobândească o sarcină netă. Aceste forme de electrizare sunt frecarea, inducția și contactul..
Vechii greci observaseră că chihlimbarul, seva fosilă a unui copac, era capabil să atragă părul sau bucățile de fibre atunci când era frecat cu o cârpă de piele. Datorită acestui fapt, materialul a fost electrificat pentru o perioadă scurtă de timp.
Alte materiale au, de asemenea, această proprietate interesantă, cum ar fi sticla, plasticul și unele pietre prețioase..
De exemplu, când separați articolele de îmbrăcăminte chiar din uscător, scânteile zboară, indicând că cumva rufele au fost electrificate după ce s-au rotit în tambur. Și dacă ne pieptănăm viguros cu un pieptene din plastic, acesta va atrage bucăți de hârtie..
Se întâmplă, de asemenea, că atunci când alunecați pe scaunul unei mașini, se simte o scuturare neplăcută la atingerea mânerului sau a caroseriei.
Aceste fenomene își au originea în particule subatomice: protoni -cu sarcină pozitivă-, neutroni-fără sarcină- și electroni -cu sarcină negativă.-.
În mod normal, substanțele sunt într-o stare neutră, deoarece atomii au același număr de protoni ca și electroni. Dar atunci când freacă unele cu lână, mătase sau blană, acestea sunt capabile să atragă sau să respingă alte materiale..
Și dacă un corp încărcat electric intră în contact sau se apropie de un al doilea obiect, el este capabil să cedeze sau să ridice sarcini, lăsându-l pe celălalt la fel de electrificat. Să vedem felul în care se întâmplă.
Indice articol
Electrificarea prin frecare constă în frecarea unui material cu altul, astfel unul dintre ei captează sau renunță la electroni, lăsându-i pe ambii cu o anumită încărcare netă.
Electronii, deși sunt atașați la nucleul atomic alcătuit din protoni și neutroni, au o mobilitate bună, iar cei mai exteriori pot fi chiar detașați în anumite cazuri. Desigur, pentru aceasta, trebuie făcută o cantitate de muncă, care va depinde de natura materialului..
Pieptănarea părului cu un pieptene de plastic eliberează electronii din păr și se termină în plastic, lăsându-l cu un exces.
De asemenea, putem încerca să frecați bare de sticlă sau ebonit cu cârpe de mătase. Electronii sunt eliberați din sticlă și trecuți pe mătase, care îi acceptă cu ușurință.
Acum, când ne apropiem de două bare de sticlă frecate cu pânză de mătase, se observă că ei resping. Pe de altă parte, frecând ebonitul sau bara de plastic cu blană de iepure și apropiind paharul frecat cu mătase, observăm că ei atrag.
La fel se întâmplă experimentând cu alte materiale: unele se atrag reciproc după ce au fost frecate, iar altele se resping reciproc. În orice caz, se datorează unui exces sau unui defect de electroni.
Aceasta înseamnă că există două tipuri de încărcare electrică. Când două corpuri au tipuri diferite de încărcare, ele se atrag reciproc. Dar dacă au același tip, se resping.
Benjamin Franklin (1706-1790) a efectuat multe astfel de experimente și a sugerat numele de electricitate pozitivă care dobândește sticlă frecată de mătase, iar celălalt tip de marfă a fost redenumit electricitate negativă.
Este important să rețineți că în timpul proceselor de încărcare nu este nici creat, nici distrus. Ceea ce observăm este că sarcina trece de la un material la altul, prin urmare este posibil să se stabilească principiul conservării sarcinii electrice, ca principiu fundamental al Fizicii.
Este similar cu atunci când spunem că energia nu este nici creată, nici distrusă, ci transformată. În același mod, se stabilește că încărcătura electrică nu este nici creată, nici distrusă, ci este transferată doar de la un corp la altul..
Un alt fapt important este că atunci când există transfer de electroni dintr-un material în altul, acesta are loc întotdeauna în cantități întregi, deoarece electronii nu sunt fracționați.
Prin urmare, se concluzionează că sarcina electrică este cuantificată, fiind cuantic sarcină - cea mai mică sarcină posibilă - cea a electronului, notată cu simbolul și și semnul negativ:
e = -1,6 x 10 -19 coulomb.
Coulombul, prescurtat C, este unitatea SI International System pentru încărcare electrică.
Un obiect încărcat, să zicem, de excesul de electroni, are de n ori această valoare în sarcină negativă. Pe de altă parte, unul cu un defect de electron are o sarcină adică cu semn pozitiv.
Indiferent cât de greu sunt frecate, obiectele metalice nu capătă o încărcare netă prin frecare.
Dar o sferă metalică este electrificată atunci când o bară rigidă din plastic sau cauciuc încărcată este abordată dintr-o parte și neatinsă, în timp ce este atinsă cu degetul din partea opusă..
În acest fel, sarcina negativă va trece de la sferă la corpul persoanei. Apoi, degetul este retras și bara este îndepărtată și astfel sfera rămâne cu o încărcare netă pozitivă.
Experimentul funcționează indiferent dacă bara are o sarcină pozitivă sau negativă, dar sfera trebuie să fie din metal, deoarece dacă este din sticlă, nu poate fi încărcată în acest fel..
Acest lucru se datorează unei proprietăți foarte interesante: electronii din metal au o mobilitate mai mare decât cei din sticlă sau plastic..
După cum am văzut, materialele răspund diferit la electrificare. Chihlimbar, plastic, sticlă și cauciuc rigid aparțin grupului cunoscut sub numele de izolatori, în timp ce metalele și soluțiile saline sunt șoferii.
În conductori, cel puțin unul dintre electronii cei mai exteriori ai atomului are facilitatea de a se detașa și de a se deplasa în interiorul materialului.
Prin urmare, dacă un agent face lucrările necesare, electronii se pot mișca ordonat în fire metalice sau în apă sărată și astfel pot crea un curent electric..
Trebuie remarcat faptul că există, de asemenea, o mare varietate de materiale cu un comportament intermediar, care sunt numite semiconductori, foarte important în fabricarea dispozitivelor electronice.
Sarcina electrică curge între două obiecte puse în contact direct. Dacă există un exces de electroni într-unul, o parte va trece la celălalt obiect. Și dacă, pe de altă parte, există un defect, unul dintre obiecte ar putea da electroni celuilalt, lăsând corpurile cu sarcini de același semn..
De exemplu, prin atingerea unei sfere metalice cu o tijă de plastic încărcată anterior, o parte din excesul de electroni din tijă trece direct în sferă..
În acest fel, sfera metalică a fost încărcată prin contact direct, distribuind excesul de sarcină între ele, respectând întotdeauna principiul conservării sarcinii..
De asemenea, putem pune în contact două sfere metalice încărcate, plasate în suporturi izolante. Dacă sferele sunt identice, sarcina va fi împărțită în mod egal între ele.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.