Електрическият заряд е свойството на частиците да привличат или да не привличат други. Например, електроните привличат протони, докато неутроните нито се привличат, нито се отблъскват от електроните.
Тялото ще бъде неутрално, когато има същото количество електрони и протони. Когато има по-голям брой електрони от протоните, той се наелектризира отрицателно. От друга страна, когато броят на електроните е по-малък от броя на протоните, той ще бъде положително електрифициран.
Възползвайте се от разрешените и коментирани въпроси, за да изчистите съмненията си по този въпрос за електростатиката.
Решени проблеми
1) UFRGS - 2018
Отрицателният заряд Q се приближава до изолирана, електрически неутрална проводяща сфера. След това сферата се заземява с оловна жица. Проверете алтернативата, която правилно попълва празните места в изявлението по-долу, в реда, в който се появяват. Ако зарядът Q се отдалечи, докато топката е заземена, а след това земята е незаземена, топката ще стане ________. От друга страна, ако първо се отстрани земята и след това се отстрани зарядът Q, сферата ще бъде ________.
а) електрически неутрални - положително заредени
б) електрически неутрални - отрицателно заредени
в) положително заредени - електрически неутрални
г) положително заредени - отрицателно заредени
д) отрицателно заредени - положително заредени
Когато се приближи отрицателен заряд от неутрално проводяща сфера, отблъскваща сила кара електроните да се натрупват в областта на сферата, най-отдалечена от заряда.
По този начин регионът, който е най-близо до сферата, е с недостиг на електрони. В първата ситуация заземяването на топката, докато товарът се отстранява, кара товара върху топката да се върне в неутрално положение.
Във втората ситуация, тъй като натоварването се отдалечава след отстраняване на земята, това води до излишни товари. негативи, натрупани в единия край на сферата, се източват на земята, което прави сферата положително зареден.
Алтернатива: а) електрически неутрална - положително заредена
Метален обект X, електрически изолиран, има отрицателен заряд 5,0 х 10-12 ° С. Втори метален обект, Y, неутрален, поддържан в контакт със Земята, се доближава до първия и между тях има искра, без те да се докосват. Продължителността на искрата е 0,5 s, а нейната интензивност е 10-11 НА. В края на този процес общите електрически заряди на обектите X и Y са съответно,
а) нула и нула.
б) нула и - 5,0 х 10-12 ° С.
в) - 2,5 х 10-12 С и - 2,5 х 10-12 ° С.
г) - 2,5 х 10-12 С и + 2,5 х 10-12 ° С.
д) + 5,0 х 10-12 С и нула
Количеството прехвърлен товар в представената ситуация може да бъде изчислено по следната формула:
Заменяйки посочените стойности, имаме:
По този начин обектът y получи такса от 5.10-12 C, но тъй като е заземен, този излишен заряд ще изтече и обектът ще има общ заряд, равен на нула.
Излишъкът от отрицателни заряди, които бяха върху обект х, беше напълно прехвърлен върху обект у, както изчислихме. Следователно общият ви заряд също ще бъде равен на нула.
Алтернатива: а) нула и нула
Две еднакви метални пръчки са заредени със заряд от 9,0 µC. Те се поставят в контакт с трета пръчка, също идентична с другите две, но чийто нетен заряд е нула. След като между тях се установи контакт, трите пръчки се раздалечават. Какъв е нетният заряд, в µC, на третия прът?
а) 3.0
б) 4.5
в) 6.0
г) 9,0
д) 18
При контактна електрификация, когато телата са идентични, зарядът ще бъде разделен поравно между телата.
По този начин зарядът от 18 µC (9 + 9) ще бъде разделен на 3, така че всеки прът след контакт ще има нетен заряд от 6 µC (18: 3).
Алтернатива: в) 6.0
В час по физика бяха използвани две еднакви метални сфери, X и Y: X е окачен от a изолационен проводник под формата на махало и Y, закрепен върху изолационна опора, както е показано на фигурата по-долу. Първоначално сферите са раздалечени, като X са положително заредени, а Y са електрически неутрални.
Помислете за описанието по-долу на две прости процедури, за да демонстрирате възможните процеси на електрификация и след това маркирайте алтернативата, която правилно попълва празните места в отчетите, в реда, в който се появи.
I - Сферата Y се приближава до X, без те да се докосват. В този случай се проверява експериментално, че сферата X е _____________ от сферата Y.
II - Сферата Y се приближава до X, без те да се докосват. Докато се държи в това положение, връзката на Y-топката към земята се осъществява с помощта на оловен проводник. Все още в това положение близо до X, Y прекъсва контакта със земята и след това Y отново се отдалечава от X. В този случай сферата Y става _____________.
а) привлечени - електрически неутрални
б) привлечени - положително заредени
в) привлечени - отрицателно заредени
г) отблъснати - положително заредени
д) отблъснати - отрицателно заредени
В процедура I, когато приближавате сфера Y към сфера X, която е положително заредена, електроните ще бъдат привлечени в района, най-близък до X. По този начин сфера X се привлича към сфера Y.
Във втория процес, чрез свързване на Y сферата с проводящ проводник, областта, която е останала с липса на електрони, ще получи отрицателни заряди. При прекъсване на тази връзка сферата Y ще се зареди отрицателно.
Алтернатива: в) привлечена - отрицателно заредена
За да научите повече, вижте електростатика и Електростатика: Упражнения.
5) Фувест - 2015
В лабораторен клас по физика, за да се изследват свойствата на електрическите заряди, беше проведен експеримент, при който малки електрифицирани сфери се инжектират в горната част на камера, във вакуум, където има равномерно електрическо поле в същата посока и посока като локалното ускорение на земно притегляне. Беше забелязано, че с електрическо поле с модул, равен на 2 х 103 V / m, една от сферите, с маса 3,2 х 10-15 кг, остава с постоянна скорост вътре в камерата. Тази сфера има
а) еднакъв брой електрони и протони.
б) 100 електрона повече от протоните.
в) 100 електрона по-малко от протоните.
г) 2000 повече електрони от протоните.
д) 2000 електрона по-малко от протоните.
Забележете и приемете: електронен заряд = - 1,6 х 10-19 ° С; протонен заряд = + 1,6 х 10+19 ° С; локално ускорение на гравитацията = 10 m / s2
Тъй като зарядът остава вътре в камерата с постоянна скорост, това означава, че нетната сила е равна на нула.
Тъй като силата на тежестта и електрическата сила са силите, действащи върху товара, те трябва да имат еднаква интензивност и противоположни посоки, така че получената сила да е равна на нула.
Електрическата сила се изчислява по формулата Fелектрически = q. E е силата на тежестта, дадена от P = m.g, така че имаме:
Тъй като зарядът се дава от q = n.e, имаме:
За да има електрическата сила обратна посока на силата на тежестта, ще е необходимо зарядът да бъде отрицателен, по този начин силата ще има посока, обратна на електрическото поле. Така че ще имаме излишни електрони.
Алтернатива: б) 100 електрона повече от протоните.
За да научите повече за, вижте също Електрическо поле и Упражнения за електрическо поле.
6) UFLA - 2010
Две еднакви разредени проводящи сфери 1 и 2 са в контакт помежду си и са подпрени на изолираща повърхност. Положително електрифицирана палка се приближава до един от тях, без да го докосва, както е показано на фигурата по-долу. След това топките се отстраняват и електрифицираният прът се отстранява.
Правилно е да се твърди, че
а) сферите остават ненатоварени, тъй като няма прехвърляне на заряди между пръчката и сферите.
б) сфера 1, най-близо до пръчката, става положително заредена, а сфера 2 отрицателно заредена.
в) сферите са електрифицирани с еднакви заряди и противоположни знаци.
г) сферите са заредени със заряди с равен знак и двете с отрицателен знак, тъй като пръчката привлича противоположни заряди.
Положителните заряди на пръта ще привлекат отрицателните заряди към сфера 1 и сфера 2 няма да има електрони.
Чрез разделяне на двете сфери, поддържайки пръта в едно и също положение, сферата 1 ще бъде електрифицирана отрицателно и сферата 2 ще бъде заредена положително.
Алтернатива: в) сферите са електрифицирани с еднакви заряди и противоположни знаци.
