В классе провели опыт. Электрофорную машину соединили с проводником А, на котором закреплены листочки металлической фольги. При вращении рукоятки электрофорной машины листочки фольги отклоняются на разные углы (рис. 135). Объясните опыт. Какова роль заземления?
рис. 135
Электрическое поле между пластинами, подключенными к разным полюсам электрофорной машины, в два раза больше, чем поле между ними, когда одна из пластин заземлена. В случае же, когда одна из пластин заземлена, поле создается только одной пластиной заряда, т.к. заряд заземленной пластины нулевой.
При вращении рукоятки электрофорной машины создается электрический ток, который передается проводнику и расположенным на нем листочкам фольги. Отклонение лепестков происходит из−за статического заряда одной полярности, а вследствие этого их отталкивание. Чем больше заряд, тем на больший угол от вертикали отклоняются листочки фольги. Чем ближе к электрофорной машине, тем больше напряжение и угол отклонения больше.
В данном опыте используется электрофорная машина, которая является устройством для генерации электрического заряда. Это связано с процессами накопления и разделения зарядов. Листочки металлической фольги на проводнике А служат для визуального наблюдения за электрическим зарядом и взаимодействием зарядов.
Электрофорная машина предназначена для накопления электрического заряда. Принцип её работы основан на трении и разделении зарядов. При вращении рукоятки диски машины трутся друг о друга или взаимодействуют с другими компонентами, что приводит к перемещению электронов между частями устройства. В результате на одной стороне машины появляется положительный заряд, а на другой — отрицательный. Эти заряды накапливаются на электродах машины.
Металлические листочки фольги, закреплённые на проводнике A, отклоняются из−за того, что получают одинаковый электрический заряд от электрофорной машины. Это происходит благодаря принципу электростатической индукции и передачи заряда через проводник.
Когда листочки получают заряд, они начинают взаимодействовать друг с другом. Согласно закону Кулона, одноимённые заряды (например, два положительных или два отрицательных) отталкиваются. Чем больше заряд на листочках, тем сильнее сила отталкивания, и тем больше угол их отклонения.
Роль заземления заключается в обеспечении безопасности и стабилизации процесса накопления зарядов. Заземление служит для отвода лишнего заряда, чтобы предотвратить чрезмерное накопление электричества на машине и проводнике. При заземлении избыточные заряды уходят в землю, которая, благодаря своей огромной ёмкости, способна поглощать практически любое количество зарядов, не изменяя своего потенциала.
Кроме того, заземление помогает предотвратить случайные электрические разряды и обеспечивает более стабильную работу электрофорной машины. Без заземления система может стать менее предсказуемой, так как накопленные заряды могут начать двигаться неконтролируемо, вызывая искры или пробои.
При вращении рукоятки электрофорной машины генерируется электрический заряд, который через проводник передаётся листочкам фольги. Листочки, получив одинаковый заряд, начинают отталкиваться друг от друга, что приводит к их отклонению. Заземление обеспечивает безопасное функционирование устройства и позволяет стабилизировать процесс электрического заряда.
Таким образом, данный опыт демонстрирует закон взаимодействия электрических зарядов, работу электрофорной машины и принципы электростатической индукции.
Пожауйста, оцените решение
