Підручник Фізика 8 клас - П.Ф. Пістун - Богдан 2016 рік

Розділ ІІ ЕЛЕКТРИЧНІ ЯВИЩА. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ

§20. Подільність електричного заряду

✓ Який принцип дії електроскопа?

✓ Як залежить кут, на який розходяться листочки електроскопа, від наданого йому заряду?

1. Ви вже знаєте, що електричний заряд - це фізична величина, і знаєте одиницю заряду. З’ясуємо, яка природа електричного заряду.

Для цього виконаємо дослід.

Заряджений електроскоп 1 з’єднаємо металевою паличкою, закріпленою в пластмасовій ручці, з незарядженим електроскопом 2 (рис. 51). Частина заряду, точніше, половина (оскільки електроскопи однакові), перейде з електроскопа 1 на електроскоп 2. Тепер роз’єднаємо електроскопи і розрядимо другий з них, торкнувшись рукою.

Його листочки опадуть, фіксуючи відсутність заряду.

Потім знову приєднаємо другий електроскоп до першого, на якому залишилася половина початкового заряду. Листочки, які відхилилися, але вже на менший кут, знову показують присутність заряду на обох електроскопах. На кожному з них уже тільки по чверті початкового заряду.

Очевидно, що, продовжуючи такий поділ, можна отримати одну восьму, одну шістнадцяту і т. д. частину початкового заряду.

Цікаво, як довго можна дробити початковий заряд? Чи існує межа такого поділу?

Шкільні електроскопи — не дуже чутливі прилади. Досить скоро заряд на кулі електроскопа настільки зменшиться, що електроскоп перестане його фіксувати і листочки електроскопа не будуть розходитися.

Рис. 51

З історії фізики відомо, що вже 100 років тому вчені вміли ділити заряд. Але найважливішим для них було з’ясувати: чи існує в природі найменший заряд, тобто такий, який розділити вже неможливо?

2. Розмірковуючи про подільність заряду і виконавши ряд дослідів англійський учений Джозеф Джон Томсон (1856-1940) в 1897 р. прийшов до висновку: в природі існує частинка що має найменший електричний заряд. Цю частинку назвали електроном. Заряд електрона негативний і дорівнює 1,6 ∙ 10-19 Кл.

Будь-який інший заряд, який має тіло, кратний заряду електрона, тобто він може бути більший за заряд електрона тільки в ціле число разів.

Значення заряду електрона з достатньою точністю визначив американський фізик Роберт Міллікен та незалежно від нього російський фізик А.Ф. Йоффе.

3. Ви вже знаєте, що речовини в природі складаються з атомів і молекул. Але і атоми, і молекули у звичайному стані електрично нейтральні. Що ж тоді таке «електрон»? Які його маса і розміри? Де він знаходиться? Які його властивості та особливості?

Вчені всього світу виконали величезну кількість експериментів для того, щоб відповісти на всі ці запитання. З результатами експериментів ви познайомитеся пізніше. Відзначимо лише основні властивості електрона.

Електрон — дуже маленька частинка, набагато менша за атом або молекулу. Маса електрона — 9,1 ∙ 10-31 кг — в 3700 разів менша від маси молекули водню, яка є найменшою з усіх молекул. Електрон входить до складу атома речовини. Але він може і вийти з атома, стати вільним і рухатися в речовині (наприклад, в металі), а може навіть за певних умов, наприклад, при нагріванні, вийти з речовини. Так, промінь в електронній трубці, що створює зображення на екрані телевізора або монітора, — це потік електронів, які вирвалися з речовини.

Роберт Ендрюс Міллікен (1868-1953) - американський фізик. Отримав Нобелевську премію з фізики у 1923 році за вимірювання заряду електрона.

Лорам Йоффе (1880- 1960) — російський та радянський фізик, народився у м. Ромни (Сумська область). Працював над вивченням властивостей напівпровідників та діелектриків. У 1913 р.

4. І, нарешті, звертаємо вашу увагу на те, що електричний заряд не існує сам по собі. Частинка може і не мати заряду, але носієм заряду може бути тільки частинка. Заряд без частинки не існує.

Запитання для самоперевірки

1. Що таке електрон? Який його заряд?

2. Як на досліді показати, що електричний заряд можна розділити?

3. Чи можна електричний заряд ділити нескінченно?

4. Чи можна надати дуже маленькому тілу заряд менший, ніж заряд електрона; заряд більший, ніж заряд електрона, в 1,5 рази?

5. Чи може електричний заряд існувати без електрона або без будь-якої іншої частинки речовини? Відповідь поясніть.

Завдання 20

1. Як ви поясните, що незаряджена легка кулька з фольги спочатку притягується до наелектризованої палички і торкається її, а потім від неї відштовхується?

2. Як відомо, відокремити частину заряду електрона неможливо. У чому тут причина? Можливо, експериментальні можливості вчених ще недостатні для цього? Відповідь поясніть.

3. Як ви думаєте, чому ми вважаємо, що електрон — це частинка речовини? Можливо, це якась ефемерна істота з блакитним бантиком або фантастичний прибулець з космосу (сподіваємося, що уява підкаже вам більш цікаві варіанти)? Висувайте гіпотези і намагайтеся їх підтвердити або спростувати.

4. Чи може тіло мати заряд +4,8 ∙ 1019 Кл? -8,1 ∙ 10-19 Кл? +3,2 ∙ 10-17 Кл? Чому?

5. Електричний заряд частинки дорівнює -8 ∙ 10-13 Кл? Якій кількості електронів відповідає цей заряд?






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.