Как зарядится заземлённое металлическое тело А, если к нему поднести заряженное тело В (рис. 118)?
рис. 118
Под действием электрического поля тела В электроны переместятся влево у тела А, правая часть зарядится положительно, но поскольку она имеет заземление, то электроны перейдут через него в правую часть, общий заряд станет отрицательным (будет избыток электронов). Если убрать тело В, то заряд снова станет нейтральным.
Для решения задачи необходимо хорошо понять теоретическую основу процессов, происходящих в данной системе, а также законы электростатики.
Заряженное тело и его взаимодействие с другими телами
Заряд тела: Тело В в задаче имеет отрицательный заряд, что говорит о избытке электронов на его поверхности.
Электрическое поле заряженного тела: Заряженное тело В создаёт вокруг себя электрическое поле, которое действует на заряды в других телах, находящихся рядом. Это действие называют электростатической индукцией.
Электростатическая индукция
Если к заряженному телу В поднести металлическое тело А, оно, будучи проводником, начнёт реагировать на электрическое поле тела В. Электроны в металлическом теле А начнут перемещаться под действием этого электрического поля.
При этом на части тела А, расположенной ближе к телу В, возникнет избыток положительных зарядов (дефицит электронов), а на противоположной стороне — избыток отрицательных зарядов (избыток электронов). Это явление называется разделением зарядов или электростатической индукцией.
Взаимодействие с землёй
Провод, соединяющий тело А с землёй, служит заземлением. Заземление позволяет зарядам на теле А обмениваться с землёй, где имеется огромное количество свободных зарядов. Земля может отдавать или принимать заряды, чтобы компенсировать эффект действия электрического поля.
Когда тело А заземлено, возникает возможность свободного обмена зарядами между телом А и землёй. В данном случае, при поднесении заряженного тела В, часть электронов из металлического тела А переместится в землю через заземляющий провод. Таким образом, тело А приобретёт положительный заряд.
Почему тело А приобретает положительный заряд?
Под действием электрического поля тела В электроны в металлическом теле А начнут двигаться в направлении, противоположном телу В.
Заземление обеспечивает возможность этим электронам уйти в землю. В результате в теле А останется дефицит электронов, что приведёт к появлению положительного заряда.
Итог
Когда к заземлённому металлическому телу А подносят заряженное тело В с отрицательным зарядом, тело А заряжается положительно. Это происходит благодаря электростатической индукции и возможности обмена зарядами с землёй через заземляющий провод.
Пожауйста, оцените решение
