Почему заряженная расческа притягивает электрически нейтральные кусочки бумаги?
Ответ:
Как мы знаем, электрическое поле возникает вокруг любого
заряженного тела (в задаче — расчески). Оно действует на
нейтральные кусочки бумаги, являющиеся полярными
диэлектриками. Несмотря на то, что в целом кусочек
электронейтрален, в каждом кусочке происходит поляризация
(т.е. перемещение зарядов). Та поверхность бумаги к которой
подносится расческа имеет противоположный знак заряда
расчески. Расческа пластмассовая, значит заряжена она
отрицательно. То есть та часть бумаги, которая лежит ближе к
расческе имеет положительный заряд, а противоположная –
отрицательный.
Решебник по физике за 10 класс (Г.Я Мякишев, Б.Б. Буховцев, 2000 год),
задача №
к главе «Глава VIII Законы постоянного тока».
Почему заряженная расческа притягивает?
Как часто мы в детстве ( я по крайней мере) рвали бумажку на мелкие кусочки, потом чесали свои волосы пластмассовой расческой и наблюдали за чудом- как расческа притягивала к себе эти нейтрально заряженные бумажки. Тогда я не задавалась вопросом «Почему?»- попробую ответить сейчас.Как известно в любом предмете есть протоны (знак плюс) и электроны (знак минус), они друг друга компенсируют. Расческа наша имеет положительный заряд, ведь у нее отняли некое количество электронов.А вот бумажка нейтральна по сути- у нее и электроны и протоны- все в равном количестве. При поднесении расчески к бумажке, на том конце к которому подносим собираются эти самые отрицательные электроны (ведь бумажка не вся липнет, а только начиная с края). Это электроны на бумажке притягиваются к положительной расческе. Куда делись протоны из бумажки? Они скопились на противоположном ее конце, так как они оттолкнулись от одноименных с ними протонов расчески.
Не знаю, про заряд расчески, который она приобретает после расчесывания — в одних источниках пишут что отрицательный, в других — положительный, но это и не важно для понимания сути процесса. Дело в том, что расческа электризуется, у нее появляется электрическое поле и при приближении расчески к бумажке, силовые линии этого поля электризуют и нейтральную в целом бумажку. При этом электрические заряды в бумажке смещаются — одноименные с зарядом расчески удаляются. а одноименные — приближаются к расческе. Далее в действие вступают магнитные свойства электрического поля, которые как известно пропорциональны расстоянию. То есть заряды противоположного знака, расположенные около расчески будут притягиваться сильнее, чем отталкиваться заряды одноименного с ней знака с другого края бумажки. В итоге бумажка прилипнет к расческе своим краем.
Потому что расческа которая соприкасается с волосами причем несколько раз подряд начинает вырабатывать электричество оно исходит от волос, но так же может выработаться от синтетических тканей и волокон, само по себе трение вызывает создание электрических разрядов.
Почему бумажки притягиваются к расческе
В любом предмете присутствуют как протоны(+), так и электроны(-), которые компенсируют друг друга. И к слову, то, что расческа заряжена положиельно, значит, что у нее отняли n-ое колличество электронов, в следствии чего в сумме она стала положительно(предположим) заряжена.
В электрически нейтральных бумажках же осталось равное колличество протонв и электронов. Как только мы подносим положительно заряженную расческу к концу бумажки, электроны собираются на этом конце(электроны притягиваются положительной расческой), а протоны собираются на противоположном конце, так как одноименные отталкиваются.
В результате чего притягивается бумажка? В результате сил притяжения электронов бумажки и положительно заряженной расчески(ты заметил, что притягивается не полностью, а лишь ее ближний конец, где скопились электроны). Почему сила отталкивания между расческой и протонами бумажки не проявляют себя столь активно — это обусловлено расстоянием(они стянулись на другой конец, если не забыл).
В принципе я предположил, что расческа положительно зарядилась. При поднесении отрицательно заряженного придмета, все точно также, только уже протоны собираются на ближнем конце, а электроны на дальнем.
Электрическая расческа
ЦЕЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТА: Зарядить предмет статическим электричеством.
МАТЕРИАЛЫ: ножницы, салфетка, линейка, расческа.
ПРОЦЕСС:
Отмерьте и отрежьте от салфетки полоску бумаги (7см х 25 см).
Нарежьте на бумаге длинные тонкие полоски, ОСТАВЛЯЯ край нетронутым (по рисунку).
Быстро расчешитесь. Ваши волосы должны быть чистыми и сухими. Приблизьте расческу к бумажным полоскам, но не касайтесь их.
ИТОГИ: Бумажные полоски тянутся к расческе.
ПОЧЕМУ? «Статическое» — значит неподвижное. Статическое электричество — это собравшиеся вместе отрицательные частицы под названием электроны. Веще¬ство состоит из атомов, где вокруг положительного центра — ядра — вращают электроны. Когда мы причесываемся, электроны как бы стираются с волос и попа¬дают на расческу. Та половина расчески, которая коснулась ваших волос, получил! отрицательный заряд. Бумажная полоска состоит из атомов. Мы подносим к ним расческу, в результате чего положительная часть атомов притягивается к расческе. Этого притяжения между положительными и отрицательными частицами достаток но, чтобы поднять бумажные полоски вверх.