Виявлення видів зарядів на натертих стрижнях

Лампа розжарювання

Явище, яке досліджують у межах цього досліду, - це так звана електрика тертя. Її описав ще грецький математик і астроном Фалес.

При цьому електрони двох предметів, які труться один об одного, переходять туди або сюди залежно від спорідненості до електрона відповідного матеріалу.

Попередні знання

Учні вже мають мати ґрунтовні знання про електричний заряд, а також про закон Ома.

Роботу неонової лампочки вчителю варто заздалегідь продемонструвати за допомогою джерела живлення (напруга близько -, додатковий опір близько ), щоб учні знали, як можна виявити позитивні та негативні заряди. (Світиться негативний електрод.)

Принцип

Якщо матеріал із високою спорідненістю потерти об матеріал, спорідненість якого до електрона менша, то матеріал із вищою спорідненістю після цього буде заряджений негативно, а менш споріднений - позитивно.

Отже, якщо потерти, наприклад, тефлон (висока спорідненість) вовною (низька спорідненість), то після цього вовна буде заряджена позитивно, а тефлон - негативно.

Навчальна мета

Учні мають зрозуміти, що при терті (тісному дотику) різних речовин (ізоляторів) відбувається негативне або позитивне заряджання, яке можна виявити неоновою лампочкою.

Завдання

Учні мають за допомогою неонової лампочки дослідити, які види зарядів виникають на натертих пластмасових стрижнях.

Вказівки щодо складання та виконання
Щоб дістати переконливі результати досліду, слід стежити, щоб учні використовували чистий сухий папір, терли дуже енергійно і щоб класна кімната була достатньо затемнена.

Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Лампа розжарювання

Як ти знаєш, лампи світяться завдяки електричному заряду. Зазвичай лампи змушують світитися натисканням вимикача на стіні, який замикає електричне коло і забезпечує протікання струму через лампу. Потрібний для цього струм виробили на електростанції та підвели кабелями аж до лампи.

Проте лампи можна змусити світитися й іншим способом. Використаний для цього ефект називають електрикою тертя.

Електрику тертя ти напевно вже колись відчув сам, коли потер повітряну кульку об своє волосся, і воно після цього "стало дибки", тобто було електрично заряджене.

Визнач за допомогою тліючої лампи (неонової лампочки), які види зарядів виникають на натертих пластмасових стрижнях.

Неонова лампочка

• Приготуй обидва стрижні (поліпропіленовий і з акрилового скла).
• Уважно роздивись неонову лампочку: як бачиш, усередині є два електроди, кожен з яких приєднаний до однієї з металевих кришечок.
• Неонова лампочка - це газорозрядна трубка; вона трапляється як сигнальна лампа в різних електроприладах (праска, подовжувачі тощо), щоб показувати робочий стан. Скляна колба неонової лампочки заповнена газом (тут неоном) під низьким тиском. Тліюче світло виникає на катоді (негативний заряд). Обидва електроди мають настільки малу відстань d, що приблизно за виникає спонтанна ударна іонізація, яка після лавинного ефекту принаймні частково перетворює наявну газову суміш на потрібну плазму (оранжево-червоне світіння).

Натирання поліпропіленового стрижня папером

• Тримай сірий стрижень (поліпропілен) за один кінець і енергійно потри другий кінець папером.
• Візьми неонову лампочку за одну металеву кришечку і торкнися другою металевою кришечкою стрижня на натертому кінці. Спостерігай при цьому за електродами неонової лампочки.
• Виконай той самий дослід з акриловим стрижнем і запиши своє спостереження в протокол.

Лампа розжарювання