Номер 1, страница 116 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

1. Объясните электризацию тел при соприкосновении. Почему при электризации заряжаются оба тела?

Решение

Электризация тел при соприкосновении — это процесс перераспределения электрических зарядов между телами, приводящий к возникновению на них избыточных зарядов. Этот процесс можно объяснить на основе атомного строения вещества.

Все тела состоят из атомов, которые, в свою очередь, состоят из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. В электрически нейтральном состоянии тело содержит одинаковое количество протонов (положительных зарядов в ядре) и электронов, поэтому его суммарный заряд равен нулю.

Атомы разных веществ удерживают свои внешние электроны с разной силой. Когда два тела из разных материалов приводят в соприкосновение, часть электронов может перейти с одного тела на другое. Электроны переходят от того тела, где они слабее связаны с атомами, к телу, где связь сильнее. В результате тело, потерявшее электроны, будет иметь избыток положительных зарядов (протонов) и станет заряженным положительно. Тело, которое приобрело дополнительные электроны, будет иметь их избыток и станет заряженным отрицательно.

Отвечая на вторую часть вопроса, стоит отметить, что оба тела заряжаются по фундаментальной причине — из-за закона сохранения электрического заряда. Этот закон утверждает, что в изолированной системе алгебраическая сумма всех электрических зарядов остается постоянной. Заряды не могут создаваться или исчезать, они могут только перераспределяться между телами.

Процесс электризации — это и есть перераспределение зарядов. Сколько электронов покинуло одно тело, ровно столько же их появилось на другом. Поэтому, если одно тело приобретает отрицательный заряд $-q$, получив $N$ электронов, то второе тело обязательно приобретает положительный заряд $+q$, потеряв те же $N$ электронов. Суммарный заряд системы из двух тел до и после взаимодействия остается неизменным. Таким образом, невозможно, чтобы в результате соприкосновения зарядилось только одно тело; зарядка одного тела всегда сопровождается зарядкой другого тела равным по величине и противоположным по знаку зарядом.

Ответ: Электризация при соприкосновении происходит из-за перехода электронов от одного тела к другому. Тело, отдавшее электроны, заряжается положительно, а тело, принявшее их, — отрицательно. Оба тела заряжаются потому, что процесс подчиняется закону сохранения электрического заряда: заряд не создается, а лишь перераспределяется. Возникновение на одном теле избыточного заряда одного знака неизбежно сопровождается возникновением на другом теле равного по величине и противоположного по знаку заряда.