Номер 466, страница 101 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

466. Как, используя эбонитовую палочку и кусок меха, определить знак заряда электроскопа?

Решение

Чтобы определить знак заряда электроскопа, необходимо выполнить следующие действия:

1. Создать эталонный заряд. Для этого нужно потереть эбонитовую палочку о кусок меха. В результате этого процесса (трибоэлектрического эффекта) эбонитовая палочка приобретает отрицательный электрический заряд.

2. Поднести отрицательно заряженную эбонитовую палочку к шару (или кондуктору) заряженного электроскопа, не касаясь его.

3. Наблюдать за поведением лепестков (или стрелки) электроскопа. Возможны два исхода:

а) Если лепестки электроскопа расходятся еще дальше (угол между ними увеличивается), это означает, что заряд электроскопа имеет тот же знак, что и заряд палочки. Так как палочка заряжена отрицательно, то и электроскоп заряжен отрицательно. Увеличение расхождения происходит из-за того, что отрицательный заряд палочки отталкивает свободные электроны из шара электроскопа вниз, к лепесткам, увеличивая их суммарный отрицательный заряд и, следовательно, силу взаимного отталкивания.

б) Если лепестки электроскопа сходятся (угол между ними уменьшается), это означает, что заряд электроскопа противоположен по знаку заряду палочки. Так как палочка заряжена отрицательно, то электроскоп заряжен положительно. Сближение лепестков объясняется тем, что отрицательный заряд палочки притягивает к себе положительные заряды электроскопа, уменьшая их концентрацию на лепестках (или, что то же самое, притягивает свободные электроны с лепестков к шару, которые частично нейтрализуют положительный заряд лепестков). Это ослабляет силу их взаимного отталкивания.

Ответ: Необходимо наэлектризовать эбонитовую палочку, потерев её о мех (она зарядится отрицательно), и поднести её к шару электроскопа. Если лепестки электроскопа разойдутся на больший угол, то он заряжен отрицательно. Если угол между лепестками уменьшится, то электроскоп заряжен положительно.