Fenomenul de electrizare

CE AM ÎNVĂȚAT ...

Atomii sunt formați din protoni (particule cu sarcină electrică pozitivă), neutroni (particule care nu au sarcină electrică) și electroni (particule cu sarcină electrică negativă).
Atomii sunt particule neutre din punct de vedere electric deoarece numărul protonilor din nucleu este egal cu numărul electronilor din învelișul electronic.
Electronii se deplasează în jurul nucleului atomic.

‪Build an Atom‬

Poți învăța prin joc!
Propun să „construiești” atomi folosind Phet interactive simulations!

Electrizarea este fenomenul fizic prin care un corp trece din stare neutră în stare de electrizare.

Corp în stare neutră = corp format din atomi neutri
Corp în stare de electrizare = corp electrizat pozitiv sau corp electrizat negativ.
Un corp electrizat pozitiv are deficit de electroni (numărul protonilor este mai mare decât al electronilor) = pierde electroni!
Un corp electrizat negativ are exces de electroni (numărul electronilor este mai mare decât al protonilor) = primește electroni!

Vă propun să urmăriți acest film !
Puteți să realizați experimentele care v-au plăcut!

DE REȚINUT!
Numai electronii sunt responsabili de electrizarea corpurilor, ei au libertate de mișcare!

METODE DE ELECTRIZARE
Electrizarea prin frecare
Experimentul 1
Materiale: riglă de plastic, țesătură de lână, bucățele mici de hârtie.
Mod de lucru:
Frecați insistent o riglă de plastic cu o bucată de țesătură de lâna. Apropiați apoi încet rigla de bucățele mici de hârtie așezate pe masă. Fără sa fie atinse, bucățelele de hârtie sunt atrase de riglă și ridicate de pe masă împotriva forței de atracție a Pământului. Când ajung suficient de aproape de riglă, ele se atașează de aceasta și rămân acolo.
Dacă încercăm experimentul cu celălalt capăt al riglei, care nu a fost frecat cu țesătura de lână, efectul de atracție nu se întâmplă.

Rigla de plastic, după frecare, a căpătat proprietatea de a atrage corpuri mici și ușoare. Spunem că, prin frecare, rigla a acumulat sarcină electrică, s-a încărcat electric, sau că a fost electrizată. Același lucru s-a întâmplat și cu țesătura din lână. Mai exact, o parte din electronii de la atomii de lâna trec pe rigla de plastic. În acest mod, rigla are un surplus (mai mulți) electroni, a devenit corp electrizat negativ, iar lâna are un deficit de electroni (lipsă), a devenit corp electrizat pozitiv.

Cum explicați?

DE REȚINUT!
Corpurile neutre nu se atrag între ele.
Corpurile electrizate atrag corpurile neutre.
Prin frecarea unui corp cu alt corp cele două corpuri se electrizează, unul pozitiv şi celălalt negativ.

Experimentul 2
Materiale: 2 baloane de cauciuc umplute cu aer, bucată de lână
Mod de lucru: Frecați un balon cu bucata de lână. Observați înteracțiunea dintre balon și lâna.
Frecați ambele baloane cu bucata de lână. Observați înteracțiunea dintre baloane.

Cum explicați?

Balonul și lâna s-au electrizat prin frecare diferit – balonul a devenit corp electrizat negativ, iar lâna corp electrizat pozitiv. Observăm că interacționează de la distanță prin forțe de atracție.
Cele două baloane sunt electrizate la fel (ambele negativ), interacționează de la distanță prin forțe de respingere.

Poți învăța prin joc!
Propun să verifici electrizarea corpurilor folosind Phet interactive simulations!

‪Baloanele si Electricitatea Statica‬

DE REȚINUT!
Două corpuri electrizate care au sarcini de acelaşi semn se resping. Două corpuri electrizate cu sarcini diferite se atrag.

ELECTRIZAREA PRIN CONTACT
Experimentul 3 Construiește un pendul electrostatic
Materiale: creion, fir de ață, bobiță (cât un bob de mazăre) făcută din folie de aluminiu, riglă de plastic, bucată de lână
Mod de lucru: Prinde firul de creion și fixează bobița la celălalt capăt al firului. Ai realizat un pendul electrostatic. (Fig. 2) Apropie de pendul o riglă de plastic electrizată prin frecare. Ce observi? Bobița este atrasă de riglă, vine în contact cu aceasta și apoi este respinsă.

Cum explici?
În acest caz, o parte din electronii în plus de pe riglă, trec pe bobița pendulului și aceasta devine corp electrizat negativ, respingându-se reciproc.

DE REȚINUT!
Prin contactul dintre un corp neutru cu un corp electrizat, corpul neutru se electrizează la fel ca cel electrizat. Acest tip de electrizare se numește electrizarea prin contact.

Experimentul 4
Construiește un electroscop

Urmărește filmul pentru a identifica materialele necesare și procedeul de lucru !

DE REȚINUT!
Electroscopul determină starea de electrizare a unui corp (ca și pendulul electrostatic).
Electroscopul poate fi folosit pentru a pune în evidență electrizarea prin contact și electrizarea de la distanță, numită electrizare prin influență.

Cum explici respingerea foițelor de aluminiu de la electroscop?
Sarcina electrică de pe corpul de plastic electrizat prin frecare respinge, de la distanță, electronii de la atomii firului metalic care se adună pe foițele de aluminiu (sau staniol). În acest fel, foițele de aluminiu se electrizează la fel, se vor respinge reciproc, iar firul metalic se va electriza pozitiv.

CONCLUZII
Prin electrizarea prin influență, pe același corp conductor neutru, izolat față de Pământ, apar ambele tipuri de sarcini electrice: la un capăt corpul se electrizează pozitiv, iar la celălalt capăt se electrizează negativ (nu se modifică numărul total de sarcini electrice de pe corp). Capătul aflat în apropierea corpului electrizat are sarcină de semn opus sarcinii electrice a corpului.

Numele de coulomb vine de la fizicianul francez Charles Coulomb (caută pe wikipedia informații despre acest om de știință).

Ce este sarcina electrică?
Proprietăţii unui corp de a se afla într-o anumită stare de electrizare i se asociază mărimea fizică numită sarcina electrică (se notează cu Q sau q).
Sarcina electrică a unui corp este măsura electrizării lui.
Unitatea de măsură pentru sarcina electrică în S.I.: coulomb (C).
[Q]SI = C