Электроника/Проверка знаний/Основы электричества/Статическое электричество: различия между версиями
Myagkij (обсуждение | вклад) Метка: отменено |
Myagkij (обсуждение | вклад) Метка: ручная отмена |
||
Строка 108: | Строка 108: | ||
Ответ: | Ответ: | ||
|Текст= | |Текст= | ||
Статические электрические заряды, вызывающие молнию, образуются в результате действия ветра и дождя, переносящих электроны между облаками и землей или между облаками. Частицы пыли также могут переносить электроны таким же образом, что объясняет эффектные разряды молнии, часто наблюдаемые во время мощных подъемов пыли, например, во время извержения | Статические электрические заряды, вызывающие молнию, образуются в результате действия ветра и дождя, переносящих электроны между облаками и землей или между облаками. Частицы пыли также могут переносить электроны таким же образом, что объясняет эффектные разряды молнии, часто наблюдаемые во время мощных подъемов пыли, например, во время извержения вулканов. | ||
Аналогичным образом генератор Ван де Граафа перемещает электроны из одной точки в другую по движущейся петле ткани: своего рода конвейерная лента для электронов. | Аналогичным образом генератор Ван де Граафа перемещает электроны из одной точки в другую по движущейся петле ткани: своего рода конвейерная лента для электронов. |
Версия от 11:31, 9 июля 2023
Статическое электричество[1]
Вопрос 1
Что значит для объекта иметь электрический заряд? Приведите пример объекта, который получил электрический заряд, и опишите, как этот заряженный объект может себя вести.
Для того, чтобы объект имел электрический заряд, у него должен быть избыток или дефицит электронов среди его атомов. Распространенным примером зарядки объектов является трение латексных шариков об шерстяную одежду или расчесывание волос пластиковой расчёской. Последствия электрической зарядки очень легко заметить!
Вопрос 2
Сколько электронов содержится в одном кулоне?
В одном кулоне содержится 6,25 × 1018 электронов. Как бы это выглядело без использования научной нотации? Запишите эту же цифру, используя наиболее подходящую метрическую приставку.
Вопрос 3
Что происходит, когда два предмета трутся друг о друга и возникает статическое электричество?
Когда определенные комбинации материалов трутся друг о друга, в результате трения электроны переходят от атомов одного материала к атомам другого. В результате дисбаланса электронов первый материал приобретает положительный заряд, а второй - отрицательный.
Вопрос 4
Сколько электронов содержится в заряде 2 × 10-5 кулонов? Определите ответ без использования калькулятора и выразите его в научной системе счисления!
В этом количестве заряда содержится примерно 1,25 × 1014 электронов.
Вопрос 5
Если положительный заряд принудительно перемещается ближе к другому положительному заряду, должна быть совершена механическая работа. Это аналогично сжатию пружины: необходимо совершить работу, чтобы вызвать движение против естественного отталкивания системы:
Эта механическая работа "хранится" в электрическом поле между зарядами и является формой потенциальной энергии. Это, опять же, похоже на механическую пружину, где работа, затраченная на сжатие пружины, "хранится" как потенциальная энергия в сжатом состоянии.
Определите напряжение с точки зрения изменения потенциальной энергии в результате этого силового движения заряда, как это сделал бы физик.
Vab = (Ub - Ua)/q
Где,
- Vab = Напряжение между точками A и B.
- Ub - Ua = Разница в потенциальной энергии между точками A и B.
- q = Количество заряда (перемещенного), в Кулонах.
Последующий вопрос: объясните, почему, если из той же точки A в ту же точку B переместить заряд вдвое большей величины (2q), то будет совершена вдвое большая работа и сохранено вдвое больше потенциальной энергии, но напряжение (потенциал) будет точно таким же, как у меньшего заряда (q).
Вопрос 6
Однажды мой коллега по работе устанавливал листовую пенополистирольную изоляцию в стенах своего нового гаража. Листы изоляции были упакованы в пачки для удобства транспортировки и хранения.
Одна сторона каждого листа была покрыта алюминиевой фольгой. Это служило отражающей поверхностью для инфракрасного (теплового) излучения и повышало эффективность изоляционной панели. Она также оказалась проводником электричества, к большому огорчению моего друга.
Мой друг обнаружил, что листы были физически приклеены друг к другу силой статических электрических зарядов, когда их доставили к нему домой. Попытавшись оторвать два из них друг от друга, он получил удивительно сильный удар током от прикосновения к поверхностям алюминиевой фольги соответствующих панелей! Объясните, как физическая работа, которую он проделал, отделяя панели друг от друга, проявилась в виде напряжения, основываясь на ваших знаниях о напряжении, работе и электрических зарядах.
Напряжение определяется как работа на единицу заряда, что говорит нам о том, что физическая работа этого парня по разделению притягивающихся зарядов была преобразована в электрическое напряжение, которое ударило его током, когда величина стала достаточно большой.
Вопрос 7
Молния - это впечатляющий пример статического электричества, генерируемого естественным путем. Объясните, как огромные статические электрические заряды, вызывающие молнию, образуются в результате природных процессов, и как эти процессы связаны с работой устройства, называемого генератором Ван де Граафа.
Статические электрические заряды, вызывающие молнию, образуются в результате действия ветра и дождя, переносящих электроны между облаками и землей или между облаками. Частицы пыли также могут переносить электроны таким же образом, что объясняет эффектные разряды молнии, часто наблюдаемые во время мощных подъемов пыли, например, во время извержения вулканов.
Аналогичным образом генератор Ван де Граафа перемещает электроны из одной точки в другую по движущейся петле ткани: своего рода конвейерная лента для электронов.
Вопрос 8
Вопрос 9
См.также
Внешние ссылки