Народна Освіта » Фізика » § 20. Подільність електричного заряду

НАРОДНА ОСВІТА

§ 20. Подільність електричного заряду

Який принцип дії електроскопа?

Як залежить кут, на який розходяться листочки електроскопа, від наданого йому заряду?

Ви вже знаете, що електричний заряд - це фізична величина, і знаєте одиницю заряду. З’ясуємо, яка природа електричного заряду.

 

Для цього виконаємо дослід.

Заряджений електроскоп 1 з’єднаємо металевою паличкою, закріпленою в пластмасовій ручці, з незарядженим електроскопом 2 (рис. 51). Частина заряду, точніше, половина (оскільки електроскопи однакові), перейде з електроскопа 1 на електроскоп 2. Тепер роз’єднаємо електроскопи і розрядимо другий з них, торкнувшись рукою.

Його листочки опадуть, фіксуючи відсутність заряду.

Потім знову приєднаємо другий електроскоп до першого, на якому залишилася половина початкового заряду. Листочки, які відхилилися, але вже на менший кут, знову показують присутність заряду на обох електроскопах. На кожному з них уже тільки по чверті початкового заряду.

Очевидно, що, продовжуючи такий поділ, можна отримати одну восьму, одну шістнадцяту і т. д. частину початкового заряду.

Цікаво, як довго можна дробити початковий заряд? Чи існує межа такого поділу?

Шкільні електроскопи — не дуже HyrTjuiBi прилади. Досить скоро заряд на кулі електроскопа настільки зменшиться, що електроскоп перестане його фіксувати і листочки електроскопа не будуть розходитися.

З історії фізики відомо, що вже 100 років тому вчені вміли ділити заряд. Але найважливішим для них було з’ясувати: чи існує в природі найменший заряд, тобто такий, який розділити вже неможливо?

 

Розмірковуючи про подільність заряду і виконавши ряд дослідів англійський учений Джозеф Джон Томсон (1856-1940) в 1897 р. прийшов до висновку: в природі існує частинка, що мас найменший електричний заряд. Цю частинку назвали електроном.

Заряд електрона негативний і дорівнює 1,6 IO-19 Кл.

Будь-який інший заряд, який має тіло, кратний заряду електрона, тобто він може бути більший за заряд електрона тільки в ціле число разів.

Значення заряду електрона з достатньою точністю визначив американський фізик Роберт Міллікен та незалежно від нього російський фізик А.Ф. Иоффе.

Ви вже знаєте, що речовини в природі складаються з атомів і молекул. Але і атоми, і молекули у звичайному стані електрично нейтральні. Що ж тоді таке «електрон»? Які його маса і розміри? Де він знаходиться? Які його властивості та особливості?

Вчені всього світу BHKOHajm величезну кількість експериментів для того, щоб відповісти на всі ці запитання.

З результатами експериментів ви познайомитеся пізніше. Відзначимо лише основні властивості електрона.

Електрон — дуже маленька частинка, набагато менша за атом або молекулу. Маса електрона — 9,1 · 10-31 кг — в 3700 разів менша від маси молекули водню, яка є найменшою з усіх молекул. Електрон входить до складу атома речовини. Але він може і вийти з атома, стати вільним і рухатися в речовині (наприклад, в металі), а може навіть за певних умов, наприклад, при нагріванні, вийти з речовини. Так, промінь в електронній трубці, що створює зображення на екрані телевізора або монітора, — це потік електронів, які вирвалися з речовини.

І, нарешті, звертаємо вашу увагу на те, що електричний заряд не існує сам по собі. Частинка може і не мати заряду, але носієм заряду може бути тільки частинка. Заряд без частинки не існує.

Запитання для самоперевірки

1. Що таке електрон? Який його заряд?

Q. Як на досліді показати, що електричний заряд можна розділити?

3.    Чи можна електричний заряд ділити нескінченно?

4.    Чи можна надати дуже маленькому тілу заряд менший, ніж заряд електрона; заряд більший, ніж заряд електрона, в 1,5 рази?

5.    Чи може електричний заряд існувати без електрона або без будь-якої іншої частинки речовини? Відповідь поясніть.

Завдання 20

1. Як ви поясните, що незаряджена легка кулька з фольги спочатку притягується до наелектризованої палички і торкається її, а потім від неї відштовхується?

Q. Як відомо, відокремити частину заряду електрона неможливо. У чому тут причина? Можливо, експериментальні можливості вчених ще недостатні для цього? Відповідь поясніть.

3.    Як ви думаєте, чому ми вважаємо, що електрон — це частинка речовини? Можливо, це якась ефемерна істота з блакитним бантиком або фантастичний прибулець з космосу (сподіваємося, що уява підкаже вам більш цікаві варіанти)? Висувайте гіпотези і намагайтеся їх підтвердити або спростувати.

4.    Чи може тіло мати заряд +4,8 · 10~19 Кл? -8,1 · 10-19 Кл? +3,2 · 10~17 Кл? Чому?

5.    Електричний заряд частинки дорівнює -8 · 10~13 Кл? Якій кількості електронів відповідає цей заряд?

 

Це матеріал з Підручника Фізика 8 Клас Пістун

 

Категорія: Фізика

Автор: evg от 10-08-2016, 12:45, Переглядів: 1837