Почему кусочки бумаги, притянувшись к наэлектризованной палочке, от неё отталкиваются?

Для объяснения явления притяжения и последующего отталкивания кусочков бумаги от наэлектризованной палочки необходимо рассмотреть основные принципы электростатики и взаимодействия электрических зарядов.

1. Электризация тел. Когда палочку натирают, например, шерстью, она электризуется. Это означает, что на палочке происходит перераспределение электрических зарядов: часть электрона переходит от одного объекта (шерсти) к палочке или наоборот, в зависимости от материала. Это приводит к тому, что палочка становится заряженной (положительно или отрицательно).

Заряженное тело обладает электрическим полем, которое способно воздействовать на другие объекты вблизи него.

1. Поляризация нейтральных объектов.
   Кусочки бумаги, изначально нейтральные, состоят из множества атомов, в которых положительно заряженные ядра и отрицательно заряженные электроны находятся в равновесии. Однако, при приближении заряженной палочки к кусочкам бумаги её электрическое поле начинает воздействовать на атомы бумаги. Это приводит к поляризации: заряды в атомах перераспределяются так, что ближе к палочке оказывается противоположный заряд, а дальше — одинаковый. Например, если палочка заряжена положительно, то отрицательные заряды (электроны) в атомах бумаги смещаются ближе к палочке, а положительные заряды (ядра) отталкиваются дальше. В результате кусочек бумаги становится временно поляризованным.

2. Притяжение поляризованных объектов.
   Поляризация кусочков бумаги приводит к тому, что ближняя к палочке сторона бумаги обладает зарядом, противоположным заряду палочки. Поскольку противоположные заряды притягиваются, возникает сила притяжения между палочкой и кусочками бумаги, которая заставляет бумагу двигаться к палочке. Таким образом, кусочки бумаги притягиваются и могут даже прикрепиться к палочке.

3. Следующий этап — электризация кусочков бумаги.
   Когда кусочек бумаги касается палочки, часть её заряда может перейти на бумагу. Это называется процессом электризации через контакт. Теперь бумага сама становится заряженной, приобретая заряд того же знака, что и палочка.

4. Отталкивание одинаковых зарядов.
   После того как кусочек бумаги приобретает заряд того же знака, что и палочка, между ними начинает действовать сила отталкивания (поскольку одинаковые заряды отталкиваются). Это приводит к тому, что кусочек бумаги отталкивается от палочки и может упасть или отодвинуться на некоторое расстояние от неё.

5. Заключительное объяснение.
   Таким образом, последовательность событий выглядит так:

   • Палочка электризуется и приобретает заряд.
   • Электрическое поле палочки поляризует кусочки бумаги, вызывая их притяжение.
   • При контакте с палочкой кусочки бумаги электризуются, приобретая заряд того же знака.
   • Одинаковые заряды палочки и бумаги начинают отталкиваться, что приводит к разделению тел.

Это явление объясняется основными законами электростатики, такими как закон взаимодействия зарядов: противоположные заряды притягиваются, а одинаковые заряды отталкиваются.