Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 9 клас>> Електризація тіл. Електричний заряд. Два роди електричних зарядів

ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ

ЗАРЯД І ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ВЗАЄМОДІЯ

Рис. 1.1. Електромагнітна взаємодія.

Тепер прийшов час познайомитися з електромагнітними явищами докладніше. Для цього насамперед слід дізнатися, що таке електричний заряд (до речі, властивості та взаємодію нерухомих електричних зарядів вивчає електростатика — окремий розділ фізики). Відомо, що гірські інженери та військові називають зарядом вибухівку; інколи слово «заряд» використовують для визначення «запасу почуттів» (заряд бадьорості). А що ж таке заряд у фізиці? Про це ви дізнаєтеся з даного параграфа.
Знайомимося з електромагнітною взаємодією.
Будову атома — елементарного складника будь-якої речовини — ви вже вивчали в курсах природознавства, фізики, хімії. Отже, згадаємо, що атом будь-якої речовини складається з ядра, навколо якого рухаються електрони. Дещо спрощену будову атома зображено на рис. 1.2.

Рисунок 1.2. Спрощена будова атома.

Слід зауважити, що цей рисунок лише приблизно відображає сучасний рівень знань. Проте для курсу фізики 9-го класу подана модель є цілком достатньою.
Електрони в атомі завжди перебувають поблизу ядра. Це означає, що ядро та електрони притягуються одне до одного. Можна було б припустити, що таке притягання обумовлене гравітаційною взаємодією. Але це не так: електрони та ядро занадто легкі, а гравітаційна взаємодія відчутна тільки в тому випадку, коли хоча б одне з тіл, що взаємодіють, має велику масу, наприклад, таку, яку має зоря чи планета. Насправді атом не розпадається завдяки взаємодії іншого типу — вона має назву електромагнітної.
Алє ж ядро й електрони, з яких складається атом, відкриті порівняно недавно, менш ніж 150 тому.
Понад двадцять п'ять сторіч тому грецький філософ Фалес із міста Мілета натирав хутром бурштин і спостерігав, як після цього бурштин починав притягувати до себе пір'я птахів, пух, соломинки, сухе листя. Саме від грецької назви бурштину — електрон — процес, у результаті якого тіла набувають властивості притягувати інші тіла, назвали електризацією тіл, а тіла, що мають цю властивість,— наелектризованими.
З повсякденного життя ми добре знаємо, що після розчісування сухого волосся пластмасовим гребінцем останній набуває властивості притягувати до себе ворсинки, клаптики паперу, волосся. Аналогічної властивості набуває ебонітова паличка в результаті тертя об вовну або паличка з оргскла, якщо її потерти об шовк чи папір (рис. 1.3).
Дехто з вас, імовірно, здивований: чи має відношення взаємодія наелектризованих гребінця, палички чи бурштину і різних дрібних предметів до взаємодії електрона та ядра атома? Виявляється, що в усіх випадках ми маємо справу з електромагнітною взаємодією. Чому так? Давайте розбиратися.
Дізнаємося про електричний заряд. Досліди показують, що наелектризовані тіла притягують не тільки ворсинки, соломинки, клаптики паперу, але й металеві предмети, грудочки землі й навіть тоненькі струмені води або масла. Зверніть увагу, що інтенсивність електромагнітної взаємодії, наприклад, наелектризованої палички і води може бути різною: у досліді, зображеному на рис. 1.4, а, струмінь води відхилився більше, ніж у досліді, зображеному на рис. 1.4, б.

Рис. 1.3. Дослід.

Рис. 1.4. Дослід.
Щоб мати можливість кількісно визначати інтенсивність електромагнітної взаємодії, ввели фізичну величину електричний заряд.
Електричний заряд — це фізична величина, яка характеризує властивість частинок або тіл вступати в електромагнітну взаємодію.
Одиницею електричного заряду в СІ є кулон (Кл); вона названа так на честь французького вченого Ш. Кулона (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Оргскло і одиниця електричного заряду.

Ця одиниця є похідною від основних одиниць СІ (визначення кулона буде надано пізніше, у розділі 2 підручника).
Позначають електричний заряд символом q.
Про наелектризоване тіло говорять, що тілу надано електричний заряд. Отже, електризація — це процес набуття макроскопічними тілами електричного заряду.
Ми вивчаємо основні властивості електричного заряду.
1.    Існує два роди зарядів — позитивні та негативні заряди. Електричний заряд такого роду, як заряд, отриманий на бурштині або ебонітовій паличці, потертих об вовну, прийнято називати негативним, а такого роду, як заряд, отриманий на паличці з оргскла, потертій об папір,— позитивним.
2.    Тіла, що мають заряди одного знака, відштовхуються; тіла, що мають заряди протилежних знаків,— притягуються (рис. 1.6). 

Рис.1.6. Два роди зарядів.

3.    Носієм електричного заряду є частинка — електричний заряд не існує окремо від неї. Тобто під час електризації тіло приймає або віддає деяку кількість частинок, що мають електричний заряд. Одною з частинок, які мають негативний заряд, є електрон, а з частинок, що мають позитивний заряд,— протон (ця частинка входить до складу атомного ядра). Зазвичай під час електризації тіло приймає або віддає деяку кількість електронів.
4.    Електричний заряд є дискретним, тобто електричні заряди фізичних тіл кратні певному найменшому (елементарному) заряду. Носієм найменшого негативного заряду є електрон. Цей заряд зазвичай позначають символом е, а значення записують так: -1,6*10 ^-19 Кл. Носієм найменшого позитивного заряду є протон, його заряд за модулем дорівнює заряду електрона.
5. І мікрочастинки, і макроскопічні тіла можуть мати заряд (позитивний або негативний ), а можуть бути нейтральними. Наприклад, нейтральними частинками, заряд яких дорівнює нулю, є нейтрони (вони разом із протонами складають ядро атома). До складу атомів входять протони та електрони, які мають заряд, проте самі атоми є нейтральними. Це пов'язане з тим, що в атомі кількість електронів збігається з кількістю протонів. Якщо атом віддає один чи кілька електронів, то він перетворюється на позитивний йон, а якщо приймає — на негативний йон.

Підбиваємо підсумки

Електричний заряд — це фізична величина, що характеризує властивість частинок або тіл вступати в електромагнітну взаємодію. Заряд позначають символом q і вимірюють у кулонах. 
Процес набуття електричного заряду макроскопічними тілами називають електризацією. Під час електризації тіло зазвичай приймає або віддає деяку кількість електронів.
Розрізняють два роди електричних зарядів: позитивні та негативні заряди. Однойменно заряджені тіла (частинки) відштовхуються, а різнойменно заряджені — притягуються.
Електричний заряд є дискретним: існує мінімальний (елементарний) електричний заряд, якому кратні всі електричні заряди тіл і частинок. Електричний заряд не існує окремо від частинки; носієм елементарного негативного заряду є електрон, позитивного — протон.


Фізика, 9 клас Ф.Я.Божинова, М.М.Кірюхін, О.О.Кірюхіна

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.