1.1. Jegyezd le tapasztalataidat az alábbi esetekben!

- Dörzsöljünk meg műanyag csövet, majd közelítsünk vele papírdarabkákhoz!
- Nylon zacskóba helyezz el hungarocell golyócskákat, majd tenyereddel párszor simítsd meg a zacskót! Mi történt, amikor tenyered hozzáért a nylonzacskóhoz, és mi amikor nem?
- Két ebonit rúd közül az egyiket helyezzétek parafa dugóba szúrt tűre, úgy hogy el tudjon fordulni! Mindkettőt dörzsöljétek meg szőrmével, majd a tűn elhelyezett felé közelítsetek a másikkal!

1.2. A kísérletek magyarázata előtt ismételjük át, amit az atomok felépítéséről tanultunk! Ebben segít az alábbi kép.

 

 

 

 

Az első kísérletben láthattuk, hogy dörzsöléssel a műanyag rúd olyan állapotba - elektromos állapotba - került, hogy a papírdarabkákat vonzotta. Ezt a más, elektromos állapotot, röviden elektromosságot töltéseknek tulajdonítjuk. Kétféle töltés létezik, pozitív és negatív. A két ebonitrúd azért taszította egymást, mert töltésük azonos volt, hiszen azonos módon hoztuk elektromos állapotba őket. Megállapodás szerint a bőrrel dörzsölt üvegrúd töltése pozitívnak tekintendő, míg a szőrmével megdörzsölt műanyag rúd töltése negatív. Mindig az érintkező anyagok anyagi minősége dönti el, hogy melyik lesz pozitív, illetve melyik lesz negatív töltésű, azaz melyik anyag adja át az elektronjait a másik anyagnak. Különböző anyagok szoros érintkezésénél arról az anyagról, amelynek atomjai, molekulái gyengébben kötik az elektronokat, átjutnak elektronok a másik anyagra.

Az elektrontöbblet negatív töltésű, az elektronhiány pozitív töltésű anyagot eredményez.

A testek elektromos állapotát tehát az elektromos töltés okozza. Az egynemű töltések között taszító, a különneműek között vonzóerők hatnak. A semleges test mindkét töltést egyenlő mértékben tartalmazza. A testek közötti töltésátadás állandóan lejátszódó jelenség. Ha a töltés átadások zárt rendszerben (környezetétől elszigetelt) mennek végbe a rendszerben lévő töltések száma ugyanakkora marad. Ez a töltésmegmaradás törvénye.

1.3. Készítsetek elektromos állapot kimutatására szolgáló eszközt, úgynevezett elektroszkópot! Majd érintsetek hozzá megdörzsölt műanyag rudat! Az alábbi mondat kiegészítésével magyarázzátok a jelenséget!

Ha a ...................................... elektroszkóp tányérjához

megdörzsölt..............................érintünk, a rúdról az

................................... átvándorolnak az elektroszkópra.

Ilyenkor a fémtartó és a mutató is .............................

elektromos állapotú lesz. A közöttük fellépő

........................... hatás miatt a mutató ....................... .

 

 

1.4. Mit tapasztaltatok, ha a töltött ebonit rúddal csak közelítetek az elektroszkóphoz? Mi lehet a jelenség magyarázata?

 

 

 

A semleges elektroszkóp mutatója akkor is kitér, ha a műanyag rúddal csak közelítünk, mivel a rúd elektromos mezője hatást fejt ki az elektroszkóp szabad elektronjaira. Vagyis a vele egyező töltéseket a test távolabbi részébe taszítja, az ellentétes előjelű töltéseket a közelebbi oldalra vonzza. A tányér pozitív, a fémtartó és a mutató negatív elektromos állapotú lesz. Az elektromos mező megszünteti az eredetileg semleges fémtestben az elektronok egyenletes eloszlását. Ezt a jelenséget elektromos megosztásnak nevezzük. Szigetelőanyagoknál az elektromos test a molekulákon belül a szimmetrikus elhelyezkedésű töltések súlypontját eltolja, idegenszóval dipólusokat hoz létre. Esetleg a már eleve meglévő, de rendezetlen dipólusokat rendezett helyzetbe forgatja. A szigetelő elektromosan polarizálódik.

 

1.5. Nyisd meg a vízcsapot, és megdörzsölt műanyagrúddal közelíts a vízsugárhoz!

 

1.6. Készíts elektromos ingát! Ping-pong labdát fúrd át, majd függeszd fel! A labdát ceruza segítségével vond be grafittal! Ezután közelíts hozzá elektromosan töltött testtel! Jegyezd le tapasztalataidat!

Utóbbi kísérletünk jól szemlélteti, hogy az elektromosan töltött testek idővel, hogyan veszítik el töltésüket, elektromos állapotukat.

 

elektromos állapot, töltés, töltésmegmaradás törvénye, elektromos megosztás, elektromos polarizáció