Розділ 2. Електричні явища. Електричний струм

• Електризація тіл • Електричний заряд • Два роди електричних зарядів • Дискретність електричного заряду • Закон збереження електричного заряду • Електричне поле • Взаємодія заряджених тіл • Закон Кулона • Електричний струм • Джерела електричного струму • Електричне коло і його складові частини • Електричний струм у металах • Дії електричного струму • Напрямок електричного струму • Сила струму • Амперметр • Електрична напруга • Вольтметр • Електричний опір провідників • Одиниці опору • Закон Ома для однорідної ділянки електричного кола • Залежність опору провідника від його довжини, площі перерізу та матеріалу • Реостати • Послідовне з’єднання провідників • Паралельне з’єднання провідників • Робота електричного струму • Потужність електричного струму • Закон Джоуля-Пенца • Споживачі електричного струму • Електронагрівальні прилади • Електричний струм у розчинах і розплавах електролітів • Електричний струм у газах • Самостійний і несамостійний розряди • Безпека людини під час роботи з електричними приладами і пристроями

§ 17. Електризація тіл. Електричний заряд

Термін «електрика» вам відомий і звичний. Він дуже давній, увійшов до науки значно раніше, ніж було винайдено електролампи, електродвигуни, холодильники, телевізори, радіоприймачі - все те, без чого нині важко уявити наше життя. Ще за 600 років до н. е. стародавні греки помітили, що коли бурштин (скам’яніла викопна смола хвойних дерев, які росли на Землі сотні тисяч років тому) потерти об вовну, то він набуває властивості притягувати до себе пух, листя, соломинки. Бурштин грецькою - електрон. Коли бурштин притягує до себе інші тіла, то говорять, що він наелектризований, або йому надано електричного заряду. Від слова «електрон» і походить слово електрика.

Дослід 1. Візьмемо ебонітову паличку (ебоніт - твердий матеріал з каучуку і значної домішки сірки), покладемо її на клаптики паперу. Бачимо, що ебонітова паличка не притягує паперові клаптики (мал. 108, а). Потремо тепер паличку об клаптик вовняної тканини (мал. 108, б) і наблизимо її до папірців. Папірці притягуються до палички і налипають на неї (мал. 108, в).

Мал. 108

Крім того, паличка, аркуш паперу та одяг набувають здатності притягувати до себе клаптики паперу, пух, тонкі струмені води (мал. 109). Ви зможете переконатися в цьому, коли потрете пластмасовий гребінець або ручку об аркуш паперу або вовну і піднесете його потім до тонкої струминки води.

В усіх наведених прикладах ми бачимо, що тіла набувають нової властивості - діяти на інші тіла силою, яка набагато більша за силу всесвітнього тяжіння. Цю силу називають електричною. Про тіла, які діють одне на одне електричною силою говорять, що вони заряджені або вони мають електричний заряд. Електризуватися можуть тіла, виготовлені з різних речовин. Наприклад, дуже легко наелектризувати тертям об вовну палички з гуми, сірки, пластмаси, капрону.

Електризуються тіла й від дотику одне з одним з наступним їх роз’єднанням. Можна електризувати тіла також, наближаючи до них без торкання будь-яке наелектризоване тіло. Це явище називають електризацією впливом, або індукцією.

Мал. 109

Унаслідок дотику скляної палички до шматка гуми електризуються і скло, і гума. Гума, як і скло, притягує до себе легкі тіла.

В електризації завжди беруть участь два тіла. При цьому електризуються обидва тіла.

Але за притяганням тіл не можна відрізнити електричний заряд на скляній паличці, потертій об шовк, від заряду на ебонітовій паличці, потертій об вовну, тому що обидві наелектризовані палички притягують клаптики паперу.

Чи означає це, що заряди на тілах, виготовлених з різних речовин, нічим не відрізняються одне від одного?

Дослід 2. Наелектризуємо ебонітову паличку, підвішену на нитці, шматком вовни. Наблизимо до неї таку саму паличку, наелектризовану внаслідок тертя об ту саму вовну. Палички відштовхуватимуться одна від одної (мал. 110). Оскільки палички однакові та наелектризовані одним тілом, то можна дійти висновку, що заряди на них також однакові, або палички заряджені однаковими зарядами.

Мал. 110

Дослід 3. Піднесемо до наелектризованої ебонітової палички скляну паличку, потерту об шовк. Скляна та ебонітова палички притягуватимуться одна до одної (мал. 111). Можна зробити висновок, що заряд на склі, потертому об шовк, іншого роду, ніж на ебоніті, потертому об вовну. Численні досліди свідчать, що у природі існують електричні заряди тільки двох родів.

Заряд на склі, потертому об шовк, назвали позитивним, а заряд на ебоніті, потертому об вовну, - негативним, позначають їх відповідно «+» і «-» .

Мал. 111

Отже, під час електризації скла об шовк скло набуває позитивного заряду «+», а шовк — негативного «-»; під час електризації ебоніту об вовну ебоніт набуває негативного заряду «-», а вовна — позитивного «+» (мал. 112, 113).