Создано: 06.01.2015 11:49
Предоставить рейтинг этому материалу
( Голосов: 0 ) 
Родительская категория: Физика и Астрономия
Просмотров: 3166

Дополнительные данные

  • Автор: Старшов Михаил Александрович

ЭЛЕКТРОСТАТИКА СВОИМИ РУКАМИ

М.А. Старшов

Саратовский университет

ЭЛЕКТРОСТАТИКА СВОИМИ РУКАМИ

 

Скажите мне, что такое электричество, и я объясню вам всё остальное.

Лорд КЕЛЬВИН

 

Человечество встретилось с этим явлением довольно давно, когда вообще всё начиналось, то есть в Древней Греции. Существует такая легенда, будто дочь одного из семи знаменитых мудрецов из Милета по имени Фалес обратилась однажды к отцу с просьбой объяснить ей, почему к веретену во время прядения притягивается пыль и мелкие соринки. Папочка ответил ей, видимо, точно так же как большинство пап - дескать, иди, займись делом, дочь - не мешай папе думать. Сам же организовал «общественное мнение» так ловко, что две с половиной тысячи лет люди считают именно его пионером электричества. Греки называли словом электрон - всеми любимый, тёплый и солнечный камень, привозимый бородатыми купцами с далёкого-далёкого северного моря, где и сегодня его находят и добывают, и зовут янтарём.

С тех пор мы немало узнали об электричестве. Почти весь семнадцатый век им интересовались лишь несколько учёных европейских стран. В следующее столетие оно вдруг стало необыкновенно модной забавой аристократии, да и простого люда, которому его продавали как фокусы в ярмарочных балаганах. И только потом оно попало в руки настоящих учёных, превративших его в то, без чего нашу жизнь сегодня и представить себе невозможно. Хотя каждый честный физик не усомнится в точности слов великого знатока электричества, вынесенных в эпиграф этой заметки.

Точно так же поразительны по глубине предвидения, слова другого выдающегося мыслителя – Плутарха, сказанные почти две тысячи лет назад: «В янтаре содержится огненная и бестелесная сила, которая выходит из него скрытыми путями, если потереть поверхность янтаря, и производит то же действие, что и магнитный камень».

Как он разглядел что-то огненное в потертом янтаре? Это сегодня мы видим, но не замечаем искры, когда трамвайная дуга вдруг оторвётся от контактного провода. И как он угадал сходство и родство электричества и магнита, которое  нас удивляет и сегодня…

А потом Майкл Фарадей открывает подлинное взаимодействие электрического тока с магнитным полем, демонстрирует премьер-министру Великобритании, якобы отвечая на вопрос о пользе этого открытия: «Я не знаю, на что оно пригодится, но уверен, что через несколько лет вы будете за это брать налоги».

Любопытно вот что – столь давно известна способность натёртого янтаря притягивать всякую мелочь, и лишь в 1629 году Никола Кабео в Италии обнаружил отталкивание наэлектризованных тел. Да и то, заметил только, что притянутое к янтарю лёгкое тело повисит, повисит, а потом отпадает.

Между тем, так просто показать отталкивание электрически заряженных тел, особенно в наши дни, когда буквально под ногами полным-полно очень лёгких тел .Мы или наши знакомые часто покупаем что-нибудь, упакованное в коробку с пенопластом для защиты от ударов. Принесём домой, вынимаем покупку, а коробку вместе с пенопластовыми листами и блоками выбрасываем как мусор. Но если пенопласт имеет зернистую структуру, можно отломить от него кусочек, раскрошить на мелкие шарики, поместить их в прозрачную пластиковую ёмкость, получается прекрасную возможность увидеть отталкивание зарядов.

Держа одной рукой коробочку с шариками, другой  - электризуем авторучку, хотя бы просто пару раз, проведя ею по своей причёске. Немедленно поднесём ручку к боковой или нижней поверхности коробочки как можно ближе, но не дотрагиваясь до нее. Возможно, не с первого раза, но шарики начнут отлетать от приближающейся ручки, может быть, поможет встряхивание коробочки с шариками, но от этого опыт становится только приятнее.

Вы заметите, так сказать, размерный эффект, когда кусок пенопласта действует гораздо сильнее авторучки или другой не очень толстой пластмассовой палочки. Да и с баночкой можно вдоволь поэкспериментировать, меняя размер, форму и материал, вплоть до пустого прозрачного корпуса той же авторучки.

Один небольшой шарик, лежащий на столе, напротив, притягивается к натёртому диэлектрику, повисит некоторое время и отпадает, причём не просто вниз, а ещё и вперёд, вдоль ручки, на которой он висел. А в плотно закрытой пластиковой бутылке, раз начав отталкиваться от подносимого заряженного тела, коллектив шариков подлетает, прилипает к стенке и остается там на большое время, буквально на годы. 

Конечно, сегодня можно сделать видеозапись этого опыта, но для журнала подходит только рисунок или фотография..

На предлагаемых снимках можно видеть пенопластовые шарики в различных ёмкостях, от маленькой стеклянной пробирки до большой пластиковой бутылки..

Любопытно и то, как прилипает пенопласт к изолированной металлической детали в закрытом сосуде(например, это видно в пробирке с закреплённым в её пробочке отрезком алюминиевой проволоки).

В заключение следует предупредить желающих поиграть «на электростатике» с пенопластом о том, что заряд на нём наводится не сразу, как правило, приходится поначалу несколько раз провести натёртую палочку или кусок пенопласта мимо объёма с шариками, прежде чем шарики начнут как-то реагировать на это перемещение. Так что и в этом опыте, как и всегда, многое зависит от терпения экспериментатора.

Если вы обнаружили, что опубликованный на нашем сайте материал нарушает авторские права, сообщите об этом администратору через форму "Обратной связи" - публикация будет удалена. Все материалы сайта свободны для использования педагогами. При использовании материалов сайта, активная ссылка на источник обязательна. 
Материалы сайта предназначены для посетителей старше 6 лет.

© 2016 Учительская Копилка