|
ВСТУП
За старих часів електричні явища у вигляді блискавки й грому викликали у людей моторошний страх. Пізніше люди навчилися використовувати електрику для своїх потреб. Давайте уявимо на мить, що електрику раптом зникне з нашого життя ... Жителі міст позбавлятися не тільки світла і тепла, але і води з водопроводу, газу, транспорту, і навіть доставки продуктів. Встане все виробництво. Життя спочатку замре, а потім і припиниться. Сьогодні жодна інша енергія не здатна забезпечити нормальне життя суспільства. Але щоб зрозуміти, яким чином працює стільниковий телефон або комп'ютер, необхідно вивчити електрику з самого простого - електризації тіл.
Природу відомого ще древнім грекам «рукотворного» електричного явища - електризації тертям - вдалося встановити тільки в другій половині минулого століття. Ленінградський фізик М. І. Корнфельд з'ясував, що тертя тут відіграє другорядну роль - воно необхідне лише для більш тісного зближення поверхонь діелектриків.
Навколишні нас тіла, як правило, електрично нейтральні, т. Е. Негативні і позитивні заряди компенсуються з високою точністю. Внаслідок теплового руху і розподілу електронів за швидкостями всередині тіла частина з них має кінетичної енергією, достатньою для виходу за його межі. Така енергія називається термоелектронної роботою виходу і має різні значення для різних тіл. В результаті у поверхні тіла утворюється електронний газ. У звичайних умовах настає динамічна рівновага: кількості електронів, що залишають тіло і входять до нього, приблизно рівні. При зближенні поверхонь тіл, настільки тісному, що шари електронного газу перекриваються, починається обмін електронами: вони переміщаються від тіла з меншою роботою виходу до тіла, у якого вона велика. Таким чином, більш правильно говорити: електризація за допомогою контакту тел.
ЛЕГЕНДА ПРО ВІДКРИТТЯ електризації
Стародавні греки дуже любили прикраси і дрібні вироби з бурштину, який вони назвали за його колір і блиск «електрон» - що означає «сонячний камінь». Звідси походить, правда значно пізніше, і саме слово електрику. Здатність бурштину електризуватися була відома давно. Вперше дослідженням цього явища зайнявся знаменитий філософ давнини Фалес. Ось як про це розповідає легенда.Дочь Фалеса пряла шерсть бурштиновим веретеном, виробом фінікійських майстрів. Якось, впустивши веретено в воду, дівчина стала обтирати його краєм свого вовняного хітона і помітила, що до веретену пристало кілька шерстинок. Думаючи, що вони прилипли до веретену, тому що воно все ще волого, вона почала витирати його ще сильніше. І що ж? Шерстинок налипав тим більше, чим сильніше натирають веретено. Дівчина звернулася за роз'ясненням цього явища до батька. Фалес зрозумів, що причина в речовині, з якого зроблено веретено, і в перший же раз, як до пристані Мілета підійшов корабель фінікійських купців, він накупив різних бурштинових виробів і переконався, що всі вони, будучи натерті шерстяний матерією, притягають легкі предмети, подібно тому, як магніт притягує залізо. Електризація спостерігається також при терті рідин об метали в процесі перебігу, а також розбризкування при ударі. Вперше електризація рідини при дробленні була помічена у водоспадів в Швейцарії в 1786 році. З 1913 року явище отримало назву баллоелектріческого ефекту.
Підкорювач Джомолунгми Н. Тенсинг в 1953 році в районі південного сідла цієї гірської вершини на висоті 7,9 км над рівнем моря при 30 0 С і сухому вітрі до 25 м / с спостерігав сильну електризацію зледенілих брезентових наметів, вставлених одна в іншу. Простір між наметами було наповнене численними електричними іскрами. Рух лавин в горах в безмісячні ночі іноді супроводжується зеленувато-жовтим світінням, завдяки чому лавини стають видимими.
Шарль Дюфе (1698-1739) встановив два роду електричних взаємодій: тяжіння і відштовхування. Спочатку він встановив, що "наелектризовані тіла притягують ненаелектрізованние і зараз же їх відштовхують, як тільки вони наелектризується внаслідок сусідства або зіткнення з наелектризованими тілами". Надалі він відкрив "інший принцип, більш загальний і більш чудовий, ніж попередні". "Цей принцип, - продовжує Дюфе, - полягає в тому, що існує електрику двох родів, що значною мірою відмінною один від іншого: один рід я називаю" скляним "електрикою, інший -" смоляним. Особливість цих двох пологів електрики: відштовхувати однорідне з ним і притягувати протилежне. Так, наприклад, тіло, наелектризоване скляним електрикою, відштовхує все тіла зі скляним електрикою, і, назад, воно притягує тіла зі смоляним електрикою. Точно так же смоляне відштовхує смоляне і притягує скляне ". Цей закон був опублікований Дюфе в Мемуарах Паризької Академії наук за 1733 р
Подання про позитивний і негативний заряди, було введено в 1747 році Франкліном. Ебонітова паличка від електризації про шерсть і хутро заряджається негативно, тому що негативним назвав заряд, що утворюється на каучуковій паличці В.Франклін. А ебоніт це каучук з великою домішкою сірки. Заряд, який утворюється на скляній паличці, потертій про шовк, Франклін назвав позитивним. Але за часів Франкліна існував тільки натуральний шовк і натуральне хутро. Сьогодні часом важко буває відрізнити натуральний шовк і хутро від штучного. Навіть різні сорти паперу електризують ебоніт по різному. Ебоніт набуває негативний заряд від зіткнення з вовною (хутром) і капроном, але позитивний від зіткнення з поліетиленом.
|