При соприкосновении двух разнородных твёрдых тел силы притяжения электронов внеш них оболочек к своим атомным ядрам у одного тела могут оказаться меньше, чем их силы притяжения к атомным ядрам другого тела. И тогда электроны в местах соприкосновения тел могут оторваться от своих атомов и перейти в другое тело. При этом у одного тела количество электронов окажется меньше, чем протонов. Значит, оно зарядится положительно. У другого тела возникнет избыток электронов, оно зарядится отрицательно. Говорят, что оба тела электризуются. Таким образом, при электризации происходит перераспределение электронов.
Например, эбонитовая палочка, потёртая о шерсть, приобретает отрицательный заряд, а шерсть — положительный. При трении электроны с шерсти «перебегают» на палочку. На ней получается избыток электронов (поэтому она заряжается отрицательно), а на шерсти — недостаток электронов (поэтому она заряжается положительно). Количество электронов-«перебежчиков» (и тем самым степень электризации тел) зависит от числа «соприкасающихся» атомов.
Систему тел, которая не обменивается заряженными частицами с другими телами, называют электрически изолированной.
Эбонитовая палочка и мех обмениваются электронами только между собой, значит, они образуют электрически изолированную систему.
В таких системах выполняется закон сохранения электрического заряда.
В электрически изолированной системе при любых процессах суммарный электрический заряд остаётся постоянным.
q1 + q2 + ... + qn = const
Проводники и диэлектрики. Объяснение
В проводниках есть заряженные частицы (электроны, ионы), способные свободно перемещаться по всему объёму вещества.
В металлах заряженными частицами, способными к свободному перемещению, являются электроны. При образовании металла из нейтральных атомов некоторые, наиболее удалённые от своих ядер электроны утрачивают с ними связь и становятся «собственностью» всего проводника. Свободные электроны участвуют в тепловом движении и могут перемещаться по куску металла в любом направлении.
В диэлектриках тоже есть заряжённые частицы, но они связаны со своими атомами и могут только перемещаться внутри них, немного перераспределяя заряд в пространстве.
Полупроводники могут переносить заряд при определённых условиях. Они занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.
Обобщим:
Электростатическая индукция
Под действием электрического поля заряженной палочки в гильзе часть свободных электронов перейдёт на ближайшую к палочке сторону гильзы (электроны имеют отрицательный заряд и притягиваются к положительно заряженной палочке). В результате на этой стороне гильзы образуется отрицательный заряд. При этом на удалённой от палочки стороне гильзы будет недостаток электронов, т. е. она станет положительно заряженной. Отрицательно заряженная сторона гильзы ближе к палочке, поэтому гильза к ней притягивается.
Суммарный заряд гильзы остаётся равным нулю, но в ней происходит перераспределение зарядов, так что в одних её участках скапливаются отрицательные заряды, а в других — положительные. Такой тип электризации называют электростатической индукцией.







