Номер 4, страница 62 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

4. Как объясняется притяжение незаряженных тел к заряженным?

Притяжение незаряженных (электрически нейтральных) тел к заряженным объясняется явлением, которое называется электростатической индукцией или поляризацией.

Любое незаряженное тело содержит огромное количество положительно заряженных частиц (атомных ядер) и отрицательно заряженных частиц (электронов). В обычном состоянии эти заряды распределены равномерно, и тело в целом электрически нейтрально.

Когда к такому телу подносят заряженный объект (например, положительно заряженную палочку), его электрическое поле начинает действовать на заряды внутри нейтрального тела. Происходит перераспределение зарядов. Механизм этого перераспределения зависит от того, является ли тело проводником или диэлектриком.

В проводниках

Проводники (например, металлы) содержат свободные электроны, которые могут легко перемещаться по всему объему тела. Под действием электрического поля, созданного заряженным телом, свободные электроны перераспределяются. Например, если поднести положительно заряженную палочку, свободные электроны в проводнике притянутся к ней и скопятся на ближней к палочке стороне. Эта сторона приобретет избыточный отрицательный заряд. Соответственно, на дальней стороне проводника возникнет недостаток электронов, и она зарядится положительно. Хотя проводник в целом остается нейтральным, его заряды оказываются разделены. Сила притяжения между внешним зарядом и индуцированным зарядом противоположного знака на ближней стороне оказывается больше, чем сила отталкивания между внешним зарядом и зарядом того же знака на дальней стороне. Это происходит потому, что электростатическая сила убывает с расстоянием (согласно закону Кулона, $F \propto 1/r^2$). В результате возникает суммарная сила притяжения.

В диэлектриках (изоляторах)

В диэлектриках (например, в кусочке бумаги или пластика) нет свободных зарядов. Электроны прочно связаны со своими атомами или молекулами. Однако под действием внешнего электрического поля происходит поляризация: электронные облака атомов смещаются относительно ядер. Если поднести положительно заряженную палочку, электронные облака сместятся в ее сторону. В результате каждый атом или молекула превращается в маленький электрический диполь, у которого отрицательный полюс ориентирован к палочке, а положительный — от нее. Хотя заряды не перемещаются по всему телу, такое упорядоченное расположение диполей приводит к тому, что на поверхности диэлектрика, ближней к палочке, появляется эффективный отрицательный заряд, а на дальней — положительный. Как и в случае с проводником, сила притяжения к ближней, противоположно заряженной стороне, превосходит силу отталкивания от дальней, одноименно заряженной стороны. Это и вызывает притяжение диэлектрика к заряженному телу.

Ответ: Притяжение незаряженных тел к заряженным объясняется явлением электростатической индукции (в проводниках) или поляризации (в диэлектриках). Под действием электрического поля заряженного тела в нейтральном теле происходит перераспределение зарядов. В результате на стороне нейтрального тела, ближайшей к заряженному объекту, концентрируется заряд противоположного знака, а на дальней — одноименного. Так как сила электростатического взаимодействия ослабевает с расстоянием, сила притяжения к более близким разноименным зарядам оказывается больше силы отталкивания от более далеких одноименных зарядов, что и приводит к возникновению результирующей силы притяжения.