В таблице указаны знаки зарядов различных тел при электризации трением.
Вещество | Трение о мех | Трение о бумагу | Трение о шёлк |
---|---|---|---|
Эбонит | − | + | − |
Стекло | + | + | + |
Объясните, как перемещаются электроны в различных случаях электризации эбонита и стекла. Почему эбонит при трении о шёлк и бумагу электризуется по−разному? Может ли одно и то же тело, например эбонит, при трении электризоваться по−разному: то положительно, то отрицательно?
В случае тесного контакта двух тел, изготовленных из разных материалов, часть электронов переходит из одного тела на другое. Заряд, появляющийся при электризации трением на эбонитовой палочке, в основном является отрицательным (тело получило избыток электронов), а на стеклянной палочке – положительным (тело потеряло электроны).
Шёлк удерживает электроны слабее, чем эбонит, поэтому при контакте электроны переходят с шелковой ткани на эбонитовую палочку. При трении эбонита о бумагу, эбонит слабее удерживает электроны, вследствие чего они переходят на бумагу и эбонит получает положительный заряд.
Одно и то же тело может при трении электризоваться то положительно, то отрицательно. Это зависит от того, чем его натирают. Если натирают телом, которое способно забрать электроны, то заряжается положительно, если телом, которое способно отдать электроны, то заряжается отрицательно.
Для анализа электризации и перемещения электронов при трении необходимо подробно разобраться в механизме этого явления, а также учесть свойства рассматриваемых материалов.
Электризация — это процесс, при котором тела получают электрический заряд вследствие перераспределения или переноса заряженных частиц (электронов). Заряды бывают двух видов: положительные и отрицательные. Основным носителем отрицательного заряда в атоме являются электроны. Положительный заряд образуется в результате потери электронами атома, а отрицательный — при их присоединении.
Природа электризации трением
Когда два разных материала приходят в контакт, их атомы частично обмениваются электронами. Каждый материал имеет разную способность "удерживать" свои электроны. Эта способность характеризуется понятием "электроотрицательности". При трении один из материалов теряет электроны и заряжается положительно, а другой получает электроны и становится отрицательно заряженным.
Электризация эбонита и стекла
Эбонит и стекло — это два существенно разных материала с различными электроотрицательностями. Эбонит имеет высокую способность к притягиванию и удержанию электронов, поэтому он часто приобретает отрицательный заряд. Стекло, напротив, легко теряет электроны, что приводит к положительному заряду.
Таким образом, разница в характере электризации объясняется тем, как сильно разные материалы стремятся притянуть к себе электроны. Это определяется их электроотрицательностью.
Может ли одно и то же тело электризоваться по−разному?
Да, одно и то же тело (например, эбонит) может электризоваться либо положительно, либо отрицательно в зависимости от того, с каким материалом оно взаимодействует. Это обусловлено разницей в электроотрицательности материалов. Если материал, с которым трётся эбонит, обладает большей электроотрицательностью, то электроны перейдут с эбонита на этот материал, и эбонит станет положительно заряженным. Если электроотрицательность взаимодействующего материала меньше, то электроны перейдут на эбонит, и он станет отрицательно заряженным.
Механизм перераспределения электронов
Перемещение электронов при трении происходит вследствие контакта материалов. Области поверхности двух тел вступают в тесное взаимодействие, что позволяет электронам покидать свои атомы и переходить на соседние атомы другого материала. После разъединения тел из−за различий в удерживающей способности заряд остаётся на поверхности каждого из них. При этом одно тело становится донором электронов (теряет электроны), а другое — акцептором (получает электроны).
Зависимость электризации от свойств материалов
Результат электризации зависит не только от природы материалов, но и от поверхностного состояния тел, площади контакта, силы трения и внешних условий (например, влажности воздуха).
Резюмируя, эбонит может электризоваться как положительно, так и отрицательно в зависимости от электроотрицательности контактирующего материала. Электроны перемещаются в направлении от менее электроотрицательного материала к более электроотрицательному.
Пожауйста, оцените решение