Положительное и отрицательное электричество

Заголовок карточки
Положительное и отрицательное электричество
Аннотация :

Демонстрация взаимодействия положительно и отрицательно заряженных бумажных султанов.

Физика
  • Электричество и магнетизм
  • Электростатика
Образовательный уровень
  • базовый курс
Оборудование
4 электростатических султана; палочки из оргстекла, эбонита; полихлорвиниловая (пластиковая) трубка; куски меха и шерсти; лист бумаги; металлический проводник с изолирующей ручкой.
Описание опыта :

1 опыт. На столе - султаны из полосок тонкой бумаги. Натрем пластиковую палочку куском меха и коснемся одного из султанов – полоски бумаги расходятся в стороны из-за взаимного электрического отталкивания. Полоски отталкиваются также и от наэлектризованной палочки. Наэлектризуем второй султан и убедимся в том, что полоски одинаково наэлектризованных султанов отталкиваться друг от друга. Соединяем султаны стальной проволокой - электризация не пропадает. (Однако она все же слегка уменьшается из-за того, что часть электричества берет на себя проволока.) Только касание рукой снимает электрический заряд, поскольку человеческое тело берет значительную часть заряда на себя. (Если при этом стоять босиком на земле – заряд уйдет в землю, произойдет «заземление».)

 2 опыт. Первый султан заряжаем от наэлектризованной о мех пластиковой палочки, а второй – заряжаем эбонитовой палочкой, наэлектризованной трением о кусок шерстяной ткани. Бумажные полоски заряженных султанов отталкиваются друг от друга, точно так же, как это было, когда оба султана были наэлектризованы от одной и той же палочки. Соединяем оба султана стальным проводником с изолированной ручкой – электризация сохраняется. Если коснуться одного из султанов рукой, не убирая проводника, электризация пропадает сразу на обоих.

3 опыт. Заряжаем два белых султана: один от пластиковой, другой – от эбонитовой палочки. А два розовых султана зарядим от палочки из органического стекла, наэлектризованной трением о бумагу. Розовые султаны отталкиваются друг от друга так же, как это происходило с белыми султанами в предыдущих опытах. А между розовыми и белыми султанами наблюдается притяжение.

4 опыт. Наэлектризуем два султана: один от пластиковой палочки, а другой – от оргстекла. Процесс электризации при помощи оргстекла оказывается более длительным по сравнению с электризацией пластиком, поскольку пластик заряжается отрицательным зарядом, а оргстекло – положительным. Положительный заряд получить труднее, и сохраняется он хуже. Когда соединяем оба султана проводником, заряд сразу же исчезает.

 

Постановка опыта :

Опыты проводятся в сухом помещении (как и все опыты по электростатике). Для подготовки помещения можно использовать пару обогревателей по киловатту каждый. На стол устанавливаем все четыре султанчика по углам квадрата со стороной примерно 40 см. Опыт проводится поэтапно.

1. Демонстрируем отталкивание одинаково наэлектризованных предметов. Электризуем полихлорвиниловую трубку трением о мех и касаемся первого султанчика. Повторяем электризацию и подносим трубку ко всем султанам по очереди, не касаясь ни одного, кроме первого. Полоски ненаэлектризованных султанов притягиваются к трубке, а полоски наэлектризованного – отталкиваются от трубки. Наэлектризуем два султана одной и той же палочкой. Поднеся наэлектризованные султаны друг к другу, демонстрируем отталкивание полосок бумаги обоих султанов. Затем соединяем султаны металлической проволокой и наблюдаем сохранение электризации (султаны должны при этом быть примерно количественно одинаково наэлектризованы). Затем убираем проволоку и касаемся каждого из султанов пальцем – электризация пропадает (заряды распределяются между телом и султаном, значительная часть переходит на тело).

2. Взаимодействие тел, наэлектризованных от разных предметов, но обладающих одним типом электризации. Наэлектризуем первый султан пластиковой (полихлорвиниловой), а второй – эбонитовой палочкой, натертой о кусок шерсти. На каждой из палочек возникает избыток отрицательного заряда. При поднесении султанов друг к другу наблюдается отталкивание полосок, как и в первом опыте. Соединение обоих султанов проводником сохраняет электризацию. Не снимая проводника с султанов, касаемся одного из них пальцем – электризация пропадает сразу у обоих.

3, 4. Взаимодействие тел, наэлектризованных зарядами противоположного знака. Как и в предыдущем опыте, наэлектризуем первые два султана при помощи пластиковой и эбонитовой палочек. Эти палочки несут отрицательный заряд. Для получения «положительной» электризации (недостатка электронов) лучше всего использовать оргстекло, наэлектризованное трением о бумагу - таким способом наэлектризуем третий и четвертый султаны. Поставив третий и четвертый султаны рядом, наблюдаем их взаимное отталкивание друг от друга. Но стоит поднести к любому из них один из первых двух султанов – наблюдается притяжение. Если соединить первый и третий султаны проводником – электризация пропадет (если султаны были в количественном отношении одинаково наэлектризованы).

 

Техника безопасности :

Опыт не опасен. Однако помещение должно быть не слишком влажным – опыт может не получиться.

NE2857C1B340E4C5A8D8627D86595D56F