Proyecto de trabajo "electricidad estática". ¿Por qué el plástico puede atraer al papel? Regla básica de la electricidad.
Fragmento de la lección sobre el tema: "Electrificación de cuerpos".
Malgina Vera Borisovna, profesora de física,
Centro Educativo No. 80 del Distrito Central de San Petersburgo
Palabras clave:experimentos sobre la electrificación de los cuerpos; para obtener el máximo efecto en el desarrollo del pensamiento, habilidades creativas de los estudiantes con un tiempo mínimo; continuar la formación de habilidades de los estudiantes para hacer dispositivos para experimentos y experimentos, realizar un experimento, planificar sus acciones, argumentar sus conclusiones; fomentar el sentido de la ayuda mutua entre camaradas, la ética del trabajo en grupo.
Para organizar el trabajo de cada estudiante con el mayor impacto, se propone traer a la lección para experimentos. los siguientes materiales: tres globos, 25 cm de tela de nailon, hilo, una bolsa de plástico, cinta scotch o cinta adhesiva, tres peines de plástico, tijeras, una media de nailon, un clip metálico para papel, semillas de palomitas de maíz, un trozo de lana o piel, una pajita para un coctel
Un experimento es realizado por un grupo de 2 estudiantes. Para el grupo se emite una hoja con la descripción de la experiencia. El grupo realiza un experimento en un escritorio, prepara una explicación del fenómeno observado y presenta la experiencia a toda la clase. Si la descripción de la experiencia contiene la tarea, discutirlo con toda la clase.
1. Los fenómenos de electrización de los cuerpos.
Experimente el "pegamento estático"
Materiales:
*palo de ébano
*pelo
*pedazos de papel
*varilla de vidrio
*periódico
Secuenciación
Con un palo de ebonita, toque los pequeños trozos de papel que se encuentran sobre la mesa y levante la varita; los trozos de papel permanecerán sobre la mesa. Esto indica que la fuerza de interacción gravitatoria entre las hojas de papel y el palo es insuficiente para atraerlas hacia el palo.
Frotemos el palo de ebonita en el fuelle y llévelo a los mismos pedazos de papel: saltarán y se pegarán al palo, y después de un tiempo, rebotarán en él. Luego repetimos el experimento, acercando una varilla de vidrio a los pedazos de papel, frotándola con un periódico. Los papeles son intensamente atraídos por el palo.
Explicación Como resultado del contacto y la fricción con la piel o la seda, la barra de ebonita adquirió una nueva cualidad, expresada, en particular, en el hecho de que se volvió capaz de atraer hacia sí cuerpos ligeros con una fuerza mucho mayor que la fuerza de atracción gravitatoria. El fenómeno observado es la electrificación de los cuerpos. Cuando está electrificado, el cuerpo adquiere una carga eléctrica.
Experiencia"Todo se puede cargar"
Materiales:
*tres bolas
*dos hilos de 30 cm de largo
*un trozo de tela de lana o fieltro
*cinta adhesiva
*periódico.
Secuenciación
Coloque un globo inflado debajo de la superficie de la mesa. Rallar la pelota (más de 20 movimientos) con un paño. Suelta el ovillo y colgará libremente.Frota el segundo ovillo con un trozo de lana. Tómalo por el final del hilo y llévalo al primero.
¿Qué pasará con las bolas? Coloca el segundo globo lo suficientemente cerca del primero para que parezca que se están separando.
Explicación La mayoría de los cuerpos inicialmente tienen una carga neutra (es decir, no tienen carga). Sin embargo, si se frotan con ciertos materiales, adquirirán carga positiva o negativa. Este fenómeno se llama electrificación.
Al frotar un globo con lana, se mueven cargas negativas invisibles de la lana al globo. Como resultado, se altera el equilibrio de carga de la bola. Las cargas que vienen del exterior le darán a la pelota una carga negativa total. Una vez movidas, las pequeñas cargas permanecerán en su lugar (de ahí la palabra estática).
Si dos bolas cargadas están a una gran distancia entre sí, entonces sus cargas no son suficientes para actuar una sobre la otra. Al acercarse, las bolas se repelen, porque ambos tienen carga negativa. Esta fuerza hará que se separen y se detengan a cierta distancia el uno del otro.
¡La tarea!
1) Acercar la tercera bola cargada a las dos primeras. ¿Qué forma tienen las bolas repulsivas como resultado?
2) Electrificar una bola en un periódico y la segunda en un paño de lana. Cuélgalos a cierta distancia. ¿Por qué se sienten atraídos?
3) Su interacción es especialmente claramente visible, si uno de ellos rueda sobre la superficie de la mesa, el otro rueda después. ¿Por qué?
Experiencia "Carga positiva"
materiales
* tela de nailon de 25 cm
* tijeras
* bolsa de plastico
Secuenciación
Recorta un trozo de tela. Dobla la bolsa de plástico por la mitad y tómala en tu mano. Coloque un trozo de tela de nailon entre estas mitades y pase la bolsa sobre el nailon varias veces. ¿Qué pasa cuando quitas el paquete? ¿Qué hace que el nylon se comporte de esta manera?
Explicación A diferencia de la lana, el polietileno no se desprende fácilmente de sus cargas negativas. Por el contrario, le resulta más fácil adquirir cargas negativas. Cuando pasa la bolsa sobre el nailon, las cargas negativas se transfieren al polietileno. Esto hace que el nailon adquiera una carga positiva. Como ambas mitades del nailon tienen la misma carga, se repelen y se separan.
¡La tarea!
¿Se cargará una bolsa de plástico si se frota con lana?
Una experiencia"Gira la flecha"
Materiales:
* Clip metálico para papel
* trozo de lana
* peine de plástico
* papel
* tijeras
Secuenciación:
Desdoble el clip como se muestra en la imagen. La parte desplegada del clip debe quedar plana sobre la mesa. Dibuja la flecha que se muestra a continuación en una hoja de papel y recórtala con unas tijeras. Doble ligeramente la flecha a lo largo de las líneas punteadas con los bordes hacia abajo. Donde las líneas se cruzan es el centro de equilibrio. Coloque con cuidado la flecha con el centro de equilibrio en la punta del clip.
Cargue un peine de plástico con un trozo de lana. Lleve el peine al versorium. ¿Que ves? ¿Puedes hacer que la flecha haga una rotación completa alrededor de su eje?
Explicación Un peine cargado induce un área cargada positivamente en la rana. Esta región cargada positivamente y el peine cargado negativamente se atraen entre sí. La fuerza resultante es suficiente para girar la aguja en cualquier dirección.
¡La tarea!
¿Es posible hacer una flecha con papel de aluminio?
Experiencia "Hacer un electroscopio »
Un dispositivo que le permite detectar incluso una electrización débil de los cuerpos.
En el laboratorio, los científicos miden la carga estática usando un electroscopio (scopeo (griego) - observo). Este dispositivo muestra la cantidad relativa de carga.
materiales
* Vaso de plástico transparente
* plastilina
* tijeras
* dos pedazos de papel de aluminio
* globo
* pelo
* clip metálico para papel
Secuenciación
Haz un pequeño agujero del diámetro del alambre del clip en el centro de la parte inferior del vaso. Recorta trozos de papel de aluminio de 0,5 x 4 cm, desdobla el clip y dale forma de gancho. Pon las hojas en el gancho. Pase la parte superior completamente desplegada del clip en el orificio en la parte inferior del vaso y asegúrelo con un trozo de plastilina. Las hojas no deben tocar el vidrio y deben ser claramente visibles para ti. Enrolle un trozo de papel de aluminio en una bola pequeña. Coloque la bola en la punta del clip que sobresale del vaso. Pon el vaso sobre la mesa. Cargue un globo frotándolo con un trozo de lana o piel. Lleve lentamente el globo hasta el globo de aluminio. ¿Qué les sucede a las hojas en el electroscopio? Quita el globo. ¿Cómo reaccionarán las hojas a esto?
Explicación Cuando acercas un globo a un electroscopio, induce una carga. La carga negativa del globo repele los electrones del globo de papel de aluminio. Estos electrones fluyen por el clip hasta las hojas. Cada hoja adquiere una carga negativa. Como las cargas iguales se repelen, las hojas se separan. ¿Por qué el electroscopio se carga con una carga menor si lo tocamos con una punta de una varilla de ebonita electrificada, y se infecta con una carga mayor si pasamos una bola sobre la bola con una varilla de ebonita?
Experimenta "Varita Mágica"
" Ven a mi. Escúchame. Te ordeno. Giro de vuelta." ¿Sueñas con una varita mágica? ¿Qué quieres que ella sea capaz de hacer? ¿Quizás usarlo para controlar el movimiento de varios objetos? Si es así, ¿tienes la oportunidad de obtener una varita mágica? ¿Todas las varitas pueden ser mágicas?
materiales
· pelota de tenis de mesa
· manija de plastico
· lana
Secuenciación:
Coloque la pelota de tenis de mesa sobre una superficie plana para que no se mueva. Frote el mango de plástico con lana. Luego, acerca el bolígrafo lo suficiente a la pelota. ¿Lo que sucederá? Intenta mover el mango para que la pelota se mueva detrás de él. ¿Tuviste éxito?
Explicación Como frotaste la pluma con lana, hubo un movimiento de cargas negativas. Estas cargas salían de la lana y se acumulaban en el mango. El bolígrafo se cargó negativamente. Cuando acercaste el bolígrafo a la pelota, su campo eléctrico afectó las cargas de la pelota. Las cargas negativas en el área de la pelota más cercana al mango se repelen desde el mango y se mueven hacia el interior de la pelota, lo que hace que un lado de la pelota se cargue positivamente. Este lado de la pelota con carga positiva y el mango con carga negativa se atraen entre sí. Si se superan la inercia y la fricción, la bola comienza a moverse detrás del mango.
Experiencia de pie fantasma
Materiales:
*medias de nailon
*bolsa de plastico
*pared lisa
*globo
*pedazo de lana
Secuenciación
Tome la media en una mano, sosteniéndola por el extremo superior. Con la otra mano, frota la media con una bolsa de plástico varias veces en una dirección. Luego retire el paquete. Asegúrate de que la media no toque nada (ni siquiera a ti). ¿Qué pasará con su forma? ¿Puedes explicar lo que ves? Ahora pon la media contra la pared. ¿Qué le va a pasar? ¿Será como pegar un globo a la pared si frotas el globo con un trozo de lana? ¿Hay alguna diferencia? Cargue la bola nuevamente y vea si se adhiere bien a una superficie de madera, metal o vidrio.
Explicación A medida que la bolsa de plástico se movía sobre la media, recogía cargas negativas. Esto provocó que la media adquiriera una carga positiva global. Dado que las cargas positivas se distribuyeron por toda la media, comenzaron a repelerse entre sí. Esto provocó que la media se "expandiera" y tomara la forma de la pierna, que habría sido la plantilla para su fabricación. ¿Qué pasó cuando pusiste la media contra la pared? Una media cargada positivamente actúa como una pelota cargada negativamente e induce una carga de signo opuesto en la superficie de la pared. Las cargas negativas y positivas se atraen y la media se pega a la pared.
Experiencia "Señal de radio"
S… o… s. Cuando el Titanic comenzó a hundirse, su operador de radio envió esta señal de ayuda. Cada vez que se presiona la tecla para transmitir mensajes en código Morse, se cierra un circuito eléctrico temporal. Este circuito provoca una chispa y las señales provienen de la antena del barco que se hunde en forma de ondas de energía. Estas ondas son recibidas por antenas en otros barcos. Desde la antena, la señal viaja a través de los cables hasta la radio. En un receptor de radio, las ondas invisibles se convierten en sonidos audibles.
La experiencia le mostrará cómo puede usar la chispa para enviar un mensaje usando el código Morse.
Materiales y equipamiento
*alfombra
* manija de la puerta de metal
*radio
Secuenciación
Enciende la radio. Sintonízalo en una frecuencia que no reciba ninguna señal. Si también enciende el sonido, la radio transmitirá solo ruido atmosférico.
Camine con zapatos en la alfombra. Ve al pomo de la puerta y tócalo mientras escuchas la radio. ¿Qué escuchas?
Explicación Una chispa produce una onda electromagnética, un tipo especial de energía. Esta onda se propaga en el espacio. Una antena de radio puede recibir este tipo de energía. La señal es "capturada" y transportada a lo largo de los cables hasta el circuito de radio. En él, la señal se convierte en sonido, que se amplifica y reproduce a través del altavoz.
Una experiencia"Granos saltadores"
Los granos de palomitas de maíz son un excelente material para experimentos científicos. Como son muy ligeros, no se requiere mucha fuerza para moverlos. Además, los granos de aire transportan muy bien una carga eléctrica. Compruébalo y experiméntalo.
materiales
* granos de palomitas de maíz
*un trozo de lana o piel
*globo
Secuenciación
Pon algunas semillas en un globo. Infla el globo. Frote la pelota con un trozo de lana o piel. Si la tela no está a la mano, frota la bola en tu cabello. Tome la pelota por el lugar donde está atada. Mira los granos dentro del globo. ¿Son estacionarios o se mueven? Toca la pelota con los dedos de la otra mano. ¿Cómo se comportarán los granos? Si no pasa nada, recarga el globo frotando el doble de tiempo.
Explicación
Como frotaste la pelota con lana, se cargó negativamente. Esta carga negativa induce una carga positiva en el lado de los granos más cercano a la perla. Esta región de carga positiva es atraída por la cuenta, lo que hace que los granos se adhieran a la superficie cargada negativamente de la cuenta.
Cuando tocas la pelota con los dedos. El estado de las cosas está cambiando. La carga negativa fluye desde la pelota hacia tus dedos. Esto crea regiones cargadas positivamente en la perla. Al mismo tiempo, las cargas sobre los granos aún no tienen tiempo de moverse. Como resultado, las superficies cargadas positivamente de los granos y la bola se repelen entre sí y los granos saltan a lugares vecinos.
¡La tarea!
Intenta tocar la pelota con un palo de madera. ¿Cómo cambiará esto el comportamiento de los granos de maíz en la bola?
Una experiencia"Burbujas divertidas"
Burbuja Este es un ejemplo de un delicado equilibrio de poder. La tensión superficial del agua crea una fuerza que tiende a comprimir la fina película que forma la burbuja. El jabón contenido en el agua compensa esta fuerza y estabiliza la burbuja. Como resultado, se forma una esfera de luz, cuya forma cambia fácilmente bajo la acción de fuerzas estáticas.
materiales
* solución jabonosa
*Taza
* tubo de coctel
*globo
Secuenciación
Llena la taza hasta un tercio con agua jabonosa. Sumerja el tubo en la solución. Sople lentamente en el tubo por un tiempo. Se forman muchas burbujas que llenan la taza y vuelan por los bordes.
Carga la pelota. Frotándolo contra tu cabello. Lleva la pelota a las burbujas. ¿Lo que está sucediendo? Describe cómo cambia la forma de las burbujas. ¿Hay suficiente fuerza de atracción entre las moléculas de la película para estirar la burbuja hasta el diámetro de la taza?
Explicación Al igual que la espuma de poliestireno y los granos de maíz aireados, las pompas de jabón responden muy bien a las cargas estáticas. Su peso ligero y alta capacidad de carga los hacen ideales para estudiar los efectos de la atracción estática. Cuando llevas una bola cargada a las burbujas, los electrones de la burbuja más cercanos reaccionan. Estas partículas cargadas negativamente se mueven hacia el lado opuesto de la burbuja. Por lo tanto, un lado de la burbuja se carga positivamente. Este lado es atraído por la bola cargada negativamente. La atracción hace que la burbuja se estire y tome la forma de un huevo.
¡La tarea!
¿Una burbuja que sale directamente de un tubo también reaccionará a un globo cargado?
Una experiencia"peines"
Equipo
* colgar dos peines en un hilo
¡La tarea!
¿Cómo sabes cuál de estos peines está electrificado (no se puede usar nada más)?
Responder: ¿Necesitas tomar un peine en tu mano? Por lo tanto, descárguelo sobre usted mismo si estaba cargado. Luego, sosteniendo los peines por los hilos, júntelos y vea cómo se comportarán ahora. Si interactúan, entonces se carga el segundo peine. Si no se observa interacción, entonces se cargó el primer peine.
Experimento - Enfoque
materiales
*vidrio de pared delgada
*aguja de acero
* palo de ebonita
*pelo
Secuenciación
Sobre la mesa hay un vaso de paredes delgadas, casi lleno hasta el borde con agua. Con unas pinzas, coloque con cuidado la aguja de acero sobre la superficie del agua; la aguja flota. Se lleva una "varita mágica" al borde del vaso, y la aguja comienza a moverse, comienza a alejarse. ¿Qué pasa?
Explicación El palo se toma previamente electrificado por fricción contra el pelaje. No solo la aguja se siente atraída por tal palo, sino también el agua. Debido a la atracción del agua, su superficie se inclina, la aguja rueda hacia abajo como un trineo desde una colina.
2. Cualquier cuerpo interactúa con cuerpos electrificados y ellos mismos se electrifican.
Los siguientes experimentos son mostrados por el profesor.
¿Alguna vez se ha sentado en una silla de plástico con las manos desnudas en los brazos? Si es así, sintió una fuerza "pegajosa" actuando sobre los pequeños vellos de sus brazos. Esta fuerza es causada por el plástico cargado. A medida que su cuerpo se mueve inquieto en su silla, los electrones se transfieren al plástico, creando una sensación "pegajosa".
Considere los casos de interacción de cuerpos electrificados:
2.1con cuerpos sólidos
materiales
*Regla de madera 100 cm o perfil de madera
* ebonita o varilla de vidrio
* apoyo agudo
*piel para palo de ébano
Secuenciación
1 .Electrificamos el palo de ebonita frotándolo contra la piel, y lo llevamos a la regla balanceada sobre el soporte afilado - la regla girará y será atraída por el palo.
Después del contacto con un palo electrificado, la regla se repelerá. Usamos una regla de 100 cm para el experimento.
2. Acercamos un palo de ebonita electrificado a una gran tabla de madera suspendida horizontalmente de dos cuerdas. Observamos el giro de la tabla al palo.Para el experimento, utilizamos una carcasa de madera de 350 cm.
2.2.1con liquidos
materiales
* Chorro fino de agua del grifo
* ebonita o varilla de vidrio
*piel para palo de ébano
*periódico para varilla de vidrio
Secuenciación
Acerquemos una ebonita electrificada o una varilla de vidrio a un chorro de agua que sale de un grifo y descubramos que el chorro y las gotas de agua se atraen hacia la varilla y se repelen entre sí. ¿Por qué el chorro se desvía hacia el palo?
Explicación Cuando un palo electrificado se acerca al chorro, se inducen cargas en él, que interactúan con las cargas del palo. Como resultado, el chorro se desvía hacia la varilla. Y sobre las gotas de agua se inducen cargas del mismo nombre, por lo que se repelen entre sí.
2.2.2con liquidos
Equipo
*trípode
* embudo con un tubo de goma en el extremo y con una abrazadera
*algodón para recoger agua
*placas de condensador
*máquina de electroforos
Secuenciación
Coloque un embudo con un tubo de goma en el extremo y con una abrazadera en un trípode. Llene el embudo con agua y obtenga un chorro delgado que fluirá entre las placas del condensador. En el fondo, pon un baño para recoger agua. Conecte las placas del condensador a los polos de la máquina de electróforos. Mientras la máquina no esté funcionando, no hay campo eléctrico. El agua fluye verticalmente. Pero tan pronto como la máquina de electróforos comienza a funcionar, el chorro de agua se desvía. Además, la desviación del chorro se alterna. Ahora se desvía a un plato, luego a otro. Esta alternancia se produce a gran velocidad. Un chorro de agua, por así decirlo, "escribe" entre las placas de un condensador, como un haz de electrones en un cinescopio. ¿Por qué se desvía el chorro?
La experiencia se obtiene incluso con una pequeña carga de las placas del condensador. La distancia entre las placas en nuestro experimento fue de 15 cm.
2.2.3con gases
Materiales y equipamiento
* Recipiente de vidrio con un tubo en el fondo
* virutas de cobre
*Ácido nítrico
* palo de ebonita
*pelo
Secuenciación
Vierta algunas virutas de cobre en el recipiente, llénelas con ácido nítrico y cierre la tapa del recipiente. Un chorro marrón de óxido nítrico saldrá del agujero ( norte O2). Acerquémosle una barra de ebonita electrificada y encontremos que el chorro de gas es atraído por la barra.
Producción : Esta serie de experimentos demuestra que todos los cuerpos, tanto gases como líquidos y cuerpos sólidos, tanto ligeros como pesados, interactúan con cuerpos electrificados y se electrifican al mismo tiempo.
Libros usados
1. Gorev L. A. Entretenidos experimentos de física. Un libro para un maestro.- M.: Educación, 1985
2. Periódico metódico para profesores de física, astronomía. Editorial UNO DE SEPTIEMBRE
3.Specio M. Dee, Experimentos entretenidos: Electricidad y magnetismo, - M.: AST Astrel, 2004
Antes del experimento, es necesario pasar una vara de ebonita por la llama de un mechero de gas para eliminar las cargas aleatorias que pueda haber sobre ella; sin esta precaución, los pedazos de papel pueden ser atraídos por el palo sin frotar contra la piel.
El Versorium es un dispositivo que se utiliza para detectar carga estática. Su nombre significa "cosa que gira". El versorium recibió su nombre del inventor que lo inventó hace unos cuatrocientos años y, aunque el tiempo ha cambiado, las leyes por las que funciona este dispositivo se han conservado.
El experimento se lleva a cabo en una campana de humos.
Fragmento de la lección
A veces, los objetos ordinarios exhiben poderes sobrenaturales a primera vista: un palito de plástico puede atraer el papel como un imán atrae el hierro o los palitos de espuma de poliestireno a la ropa. La electricidad estática es la responsable de estos pequeños milagros.
La electricidad estática se forma como resultado de la interacción de partículas cargadas eléctricamente: electrones negativos y protones positivos de átomos. Normalmente, los cuerpos están en un estado eléctricamente neutro porque están formados por un número igual de partículas positivas y negativas distribuidas uniformemente. Sin embargo, al ganar o perder electrones, los cuerpos neutros pueden cargarse.
Los cuerpos se cargan como resultado de la fricción (roce), lo que priva a algunas sustancias de algunos de sus electrones, lo que hace que estas sustancias se carguen positivamente. Por ejemplo, frotar un palito de plástico con piel transfiere electrones de la piel al plástico. Como resultado, el plástico adquiere una carga negativa y la piel se vuelve positiva. Si luego se acerca plástico cargado negativamente a trozos de papel eléctricamente neutros, estos comenzarán a adherirse al plástico. La atracción "mágica" es causada por la formación de una carga negativa en el plástico.
Regla básica de la electricidad.
La ley fundamental de la electricidad establece que las cargas de signo opuesto (+-) se atraen y las cargas del mismo nombre (++ o -) se repelen. La magnitud de las fuerzas de atracción y repulsión depende de la distancia: cuanto más cerca están los cuerpos cargados, mayor es la fuerza correspondiente.
Electrificación sin contacto
Si una barra con carga negativa se mantiene cerca de un cuerpo neutral, la carga en la barra moverá los electrones de la superficie del cuerpo (cubos azules con un signo "-") hacia su lado más alejado. El lado del cuerpo más cercano a la barra se cargará positivamente (cubos rosas con un signo "+").
La magia de la fricción
La fricción de frotar un palito de plástico con piel hace que el palillo gane electrones (-), creando una carga negativa en él. Después de eso, el palo comenzará a atraer papel hacia sí mismo.
Determinación del signo de carga.
Algunos materiales contienen un mayor número de electrones "libres" que pueden moverse libremente entre los átomos (-). Otros materiales unen fuertemente sus electrones a núcleos con carga positiva (+). Cuando dos materiales, como la espuma de poliestireno y las plumas, se frotan entre sí, el que contiene más electrones libres (plumas en este caso) los perderá y ganará una carga positiva.
EXPERIMENTOS EN ELECTROSTÁTICA
Equipo
Para estudiar el fenómeno de la electrificación de los cuerpos, haremos sultanes, mangas, un electroscopio y un "carrusel" a partir de una regla larga montada en una bombilla. También necesitará globos, una pelota de tenis de mesa y un tubo de plástico (polivinilo); estos tubos se usan para aislar cables, también se usan para hacer marcos de invernadero. Cuanto mayor es el diámetro, más se electrifica el tubo. El tubo se puede reemplazar con un peine de plástico, el cuerpo de un bolígrafo, una pieza de espuma. También abastecerse de lana, piel, tiras de seda, trozos de cuero, envoltura de plástico...gif" alt="(!LANG:http://*****/2002/19/no19_07.gif" align="left" width="185" height="180">круглого карандаша, а кончик скрутите фантиком. Привяжите к кончику нитку длиной 30–40 см. Второй конец нитки закрепите на ковровом колечке или скрепке. Сделайте две такие гильзы. Хранить их удобно в футляре от фотопленки или в коробочке от «киндер-сюрприза». Сделайте также две гильзы из папиросной бумаги и еще один комплект – из пенопласта или пластика. В пенопласт легко воткнуть булавку, а к головке булавки удобно крепить нитку.!}
Recuerde, las mangas deben ser ligeras; después de todo, las fuerzas electrostáticas son pequeñas. Si las mangas están arrugadas, su forma es fácil de restaurar con un lápiz redondo.
Para realizar experimentos, también necesita un bastidor para colocar las mangas.
· Electroscopio. Tome cualquier frasco de vidrio transparente con tapa de plástico y haga un pequeño orificio en la tapa en el que inserta un clavo o alambre grueso. Doble la punta de la uña y sujete una tira de papel de aluminio o papel de seda doblada por la mitad (Fig. a).
Puedes hacer un electroscopio en miniatura a partir de un vial farmacéutico. Tome un alambre de cobre y páselo a través del corcho. Adjuntar dos pines al final del cable. Para aumentar la capacitancia del electroscopio, enrolle el extremo exterior del cable en forma de caracol (Fig. b).
Otra forma: tome una botella de plástico, corte su parte cónica superior, cubra tanto el interior como el exterior de la botella con papel de aluminio, adjunte (puede usar una banda de goma farmacéutica regular) a la parte exterior una "panícula" de estrecho tiras de papel ligero (Fig. C).
· Carrusel. Coloque una regla larga en el soporte; para comparar, tome tres: madera, metal y plástico. Una bombilla de luz quemada ordinaria en un frasco de mayonesa puede servir como soporte (Fig. a). Pero es mejor hacer un soporte con una botella de vidrio con un corcho: inserte una aguja en el corcho en el centro y coloque una copa de vidrio invertida en la aguja (Fig. b).
Tome una pelota de ping pong y cúbrala con grafito (pinte con un lápiz simple). La bola se puede reemplazar con un huevo de gallina, después de quitar su contenido, lavarlo y secarlo bien, pero la cáscara del huevo es muy frágil y requiere un manejo cuidadoso.
· 
Flecha. Una versión simplificada es una tira de papel doblada por la mitad, vestida con la punta de una aguja insertada en una goma de borrar (Fig. a). Una flecha hecha de acuerdo con un "patrón" (Fig. b) es más estable. Haz la segunda flecha con papel aluminio.
Realización de experimentos. Recuerde: no debe haber agua cerca de la mesa del experimentador. Los experimentos sobre electrostática no funcionan bien en climas húmedos. El agua es un buen conductor, por lo que las cargas estáticas se drenan rápidamente en un ambiente húmedo.
Experiencias
1. Frote una punta trazadora de plástico sobre un trozo de papel o una envoltura de plástico delgada. Los cuerpos se pegarán entre sí. Esta interacción se llama electrostática, y el palo se electrificó. Se electrifican dos cuerpos a la vez: una hoja de papel (o film plástico) y un palo. La interacción electrostática se explica por la redistribución de las cargas eléctricas.
2. Lleve un palo electrificado al sultán hecho de "lluvia" o cinta magnética, pero no toque al sultán. Las tiras de aluminio alcanzarán el palo y lo seguirán. Un sultán hecho de hilos se comportará de manera similar. Observamos la electrificación desde la distancia.
En la industria del tejido, la electrificación de los hilos, que se produce debido a su fricción durante el movimiento de la lanzadera, es un gran problema. Los hilos electrificados están enredados, desgarrados. Para eliminar parcialmente el efecto indeseable, se mantiene artificialmente una alta humedad en los talleres.
3. Cargue la varita frotándola contra cualquier resto. traerla a 
trozos de papel triturados. Las hojas se pegarán al palo y comenzarán a “reaccionar” incluso antes de entrar en contacto con él. Decimos que la carga, creando un campo eléctrico a su alrededor, actúa a distancia sobre estos papeles y los electrifica.
Si el tamaño de los pedazos de papel es significativo y la fuerza de la gravedad es proporcional a la fuerza eléctrica, las hojas solo se levantarán, incluso pueden estar de canto, pero no se desprenderán de la mesa. Se puede colocar un folíolo de 8x8 cm verticalmente con un peine electrificado sobre el cabello.
Experimente con recortes de hilo, piezas de tela, polietileno, es decir, con dieléctricos. Observará un comportamiento similar.
Tome trozos de lámina o película metalizada, es decir, conductores metálicos. Piezas ligeras de papel de aluminio rebotarán, golpearán la varita cargada y saldrán volando bruscamente de ella. Cuando entra en contacto con un palo electrificado, la lámina se carga. Los cuerpos con carga similar se repelen entre sí, que es lo que observamos. ¡La experiencia con confeti metálico se ve muy impresionante!
Limpie la casa: limpie el polvo de la pantalla del televisor, limpie los muebles con un trapo. El polvo se asentará en estas superficies muy rápidamente. La razón es la misma electrificación de la superficie y la atracción de partículas de polvo ligero hacia ella.
Tenga en cuenta que los suelos de linóleo acumulan polvo muy rápidamente. Cuando caminamos por el suelo, lo electrificamos, por lo que el polvo se asienta activamente sobre él. Además, la electricidad estática permanece en el linóleo durante mucho tiempo. En suelos de madera, esta cantidad de polvo no se asienta. Tratemos de explicar esto.
Tome un palo de madera y electrifíquelo frotándolo contra los pedazos. Lleve un palo de madera electrificado a un sultán o electroscopio, y asegúrese de que el árbol esté ligeramente electrificado. Aquí está la respuesta sobre el polvo en el piso de madera.
Comprobemos por experiencia cómo se electrifican los metales, por ejemplo, una regla de metal. Dado que el cuerpo humano es un buen conductor de electricidad, use un guante de goma, de lo contrario, la regla no acumulará carga. Una prueba de una regla cargada en un sultán o un electroscopio muestra que los metales están mal electrificados.
Todos los sólidos están electrificados, pero en diversos grados.
4. Acerque un palo o peine electrificado a un chorro de agua que sale de un grifo. El chorro será atraído por el palo. Por lo tanto, los líquidos también se electrifican. La electrificación de líquidos inflamables debido a la fricción durante su transporte es peligrosa, por lo que los tanques de combustible están conectados a tierra.
5. Las pompas de jabón también se electrifican. Pero para observar este fenómeno se requiere paciencia, ya que las pompas de jabón estallan rápidamente, especialmente en un campo eléctrico. Una versión simplificada del experimento: sopla una burbuja en una superficie horizontal (media burbuja) y lleva lentamente el palo cargado. Verás como se estira.
6. Pase un palo electrificado sobre una hoja de papel, un clip de metal, tijeras; escuchará un ligero crujido que recuerda a las descargas. Lo mismo sucede cuando te quitas la ropa sintética. Todo el día se frotaba contra tu cuerpo, se electrificaba, pero tu cuerpo también se electrificaba. El cuerpo recibió una carga de una señal, ropa, otra. Cuando se desconecta, se escucha un crujido característico y se siente un hormigueo. En la oscuridad, incluso puedes ver pequeños relámpagos. Si usa un abrigo de piel sintética, cuando toca objetos metálicos, siente una descarga eléctrica bastante fuerte.
Esto no ocurre en prendas de algodón y fibras naturales. Los científicos han determinado que es dañino para las células de un organismo vivo estar en un estado cargado. De ahí la conclusión: a pesar de la conveniencia y el relativo bajo costo de la ropa sintética, no debe dejarse llevar por ella.
7. Otra experiencia colorida con electrificación a distancia. Lleve un palo electrificado a una regla de madera - "carrusel". La regla se polariza y comienza a ser atraída por el palo. Con una varita cargada, puedes hacer que la regla gire.
Haz este experimento con una regla de metal. Debido al fenómeno de la inducción electrostática, la regla de metal también se sentirá atraída por el palo y girará detrás de él.
La situación es más complicada con las reglas de plástico. Hay materiales que serán repelidos en lugar de atraídos por una varita cargada. Estas son reglas de poliestireno transparente. El fenómeno se explica por el hecho de que hay cargas "congeladas" en ellos. Durante la producción, cuando el material aún era líquido, estaba expuesto a un campo eléctrico aleatorio que provocaba cargas en su superficie. Cuando el material se enfría, pierden su movilidad. Los materiales con tales propiedades se llaman electretos. (Diccionario enciclopédico físico. - M .: Enciclopedia soviética, 1984, p. 862.)
8. Otra versión de la experiencia con el "carrusel" de una botella y un vaso invertido. Coloque las tijeras abiertas en una "X" en el vidrio. Si les acercas un palo electrificado, puedes lograr la rotación de las tijeras.
9. Coloque un peine electrificado en el soporte. Acerque sus dedos, ¡el peine se moverá! (La experiencia se describe en el libro: Pruebas físicas en la escuela secundaria. - M., 1977.) Si no tiene éxito en el experimento, humedézcase las manos.
Reemplace el peine con una regla de plástico "extraña" (vea el experimento 7). También se puede poner en movimiento acercando los dedos. Aparentemente, el material del que está hecha la regla tiene una memoria estática.
10. Cuelgue la funda de aluminio en el soporte. Llévale un palo electrificado. La manga comenzará a moverse: primero tocará el palo, luego saldrá volando bruscamente en la dirección opuesta. Un intento de volver a tocar la manga con un palo electrificado fallará, irá hacia un lado. El hecho es que, habiendo tocado el palo cargado, la manga se cargó de la misma manera, y los cuerpos cargados con el mismo nombre se repelen, de lo cual estamos convencidos.
Para quitar la carga de la manga, basta con tocarla con la mano. El cuerpo humano es un buen conductor de electricidad.
Repite el experimento, pero con mangas de un material diferente. Obtendrás el mismo resultado.
11. Cuelgue dos mangas en el estante a una pequeña distancia entre sí. Ajuste la longitud del hilo: las mangas deben colgar al mismo nivel. Carga uno de ellos. Empieza a acercarte al otro. Si las mangas están fijadas en los anillos, entonces esto no es difícil de hacer. En el primer momento, se atraerán entre sí, se tocarán y se dispersarán bruscamente en diferentes direcciones. Continúe juntando los anillos hasta que estén completamente en contacto, sin embargo, las mangas permanecerán separadas, formando un ángulo entre sí. Una vez más estamos convencidos: los cuerpos igualmente cargados se repelen entre sí.
Coloque un palo con el mismo signo de carga entre las mangas; las mangas se dispersarán en un ángulo mayor. Mueva la varita, y las mangas la "acompañarán". En este experimento, tenemos tres cuerpos igualmente cargados que se repelen entre sí.
Coloque las conchas a cierta distancia entre sí. Carga uno de ellos. Para determinar cuál de ellos está cargado, basta con acercar la mano a la manga: ¡una manga descargada no reaccionará a su mano, y una cargada será atraída por su mano!
12. Péndulo eléctrico. Para esta experiencia, necesitará una pantalla de metal, que es fácil de hacer con un trozo de cartón con papel de aluminio pegado. Coloque la funda de aluminio entre la pantalla y el palo electrificado. Observarás la siguiente imagen: la manga será atraída por el palo, rebotará bruscamente, golpeará la pantalla, volverá a ser atraída por el palo, etc., es decir, comenzará a oscilar. Una vaina descargada es atraída por un palo electrificado, al tocarlo, carga, repele bruscamente como un cuerpo cargado del mismo nombre y golpea una pantalla de metal, a la que emite su carga. El proceso comienza de nuevo. Dado que la manga elimina una gran carga eléctrica, las oscilaciones se amortiguan, por lo que la varita debe recargarse constantemente.
Si usa una máquina de electroforos, observará oscilaciones no amortiguadas.
Repite el experimento reemplazando la pantalla de metal por una de cartón. La manga tocará la pantalla dieléctrica y se “pegará” a ella: la pantalla está polarizada, es decir, su superficie que mira hacia la barra está cargada positivamente, por lo que la manga se “pega”.
Las oscilaciones eléctricas se pueden observar colgando una manga de un lápiz entre dos botellas de plástico cortadas y cubiertas con papel de aluminio. Lleve una varita cargada a cierta distancia de la instalación. El manguito tocará el electroscopio más cercano a la varilla y se cargará con el mismo signo de carga. Luego, como cargado con el mismo nombre, lo repelerá, chocará con el segundo electroscopio, lo cargará, será atraído por el primero, etc. Observaremos las vibraciones de la manga, es decir, el modelo de un “perpetuo máquina de movimiento”!
13. Lleve una varilla cargada al electroscopio. Los pines (u hojas) del electroscopio se separarán. Por lo tanto, están igualmente cargados. Retire la varita; volverán a converger. Observamos el fenómeno de la inducción electrostática (Fig. a).
Coloque una lata de metal invertida sobre la tapa del electroscopio (Fig. b). Lleva la varita cargada de nuevo sin tocar el frasco. Las hojas de un electroscopio no reaccionarán de ninguna manera a un campo eléctrico. Esto significa que no hay campo eléctrico dentro de la lata de metal. Por esta razón, las carcasas de muchos dispositivos son de metal: protegen los dispositivos de campos eléctricos externos, interferencias y señales no deseadas.
14. Toque la barra de metal del electroscopio con un palo cargado; sus hojas se dispersarán y permanecerán en esta posición. Esto significa que hemos trasladado la carga a los folletos. Electrifique la varita nuevamente y toque el electroscopio nuevamente; sus hojas se desviarán en un ángulo mayor, ya que la carga en el electroscopio ha aumentado.
Cubra la varilla con una lata y tóquela con un palo cargado; las hojas del electroscopio no divergirán más. De nuevo, estamos convencidos del apantallamiento del campo eléctrico.
15. Después de frotar la varilla de plástico con un trozo de tela, toca la varilla del electroscopio con el trozo de tela. Las hojas divergirán en un ángulo pequeño. Ahora toca con un palo electrificado. Las hojas caerán inmediatamente. Esto significa que el electroscopio está descargado. Por lo tanto, el palo y el parche tenían cargas de signo opuesto.
16. Comprobar frotando papel contra papel, plástico contra plástico, etc., si estas sustancias se electrifican.
17. Tome una pelota de ping-pong de plástico y llévele un palo cargado; la pelota rodará obedientemente detrás de ella. Para mejorar el efecto, cúbralo con grafito.
18. Tome una botella de plástico cubierta con papel de aluminio y coloque una tira de papel doblada por la mitad en su borde. Traiga el palo electrificado una vez desde el lado de la tira de papel, otra vez desde el lado opuesto del cilindro. En el primer caso, la tira será atraída por el palo, en el segundo caso, se pegará a la lámina del cilindro. Ahora cargue el cilindro desde el palo electrificado. Repite la experiencia. ¡Obtendrás el resultado opuesto!
19. Brújula "eléctrica". Toma la flecha de papel. Cúbralo con un frasco de vidrio en la parte superior. Frote el vidrio en un lugar con un parche de lana. La flecha de papel se sentirá atraída por este lugar.
Repita el experimento con un frasco de plástico transparente. El plástico se electrifica más fácilmente y el efecto es mayor. Comience a girar el frasco: la flecha girará después.
Lleva la varita cargada a la flecha ubicada debajo del frasco. La flecha será sensible a un cambio en la posición de la palanca, es decir, a un campo eléctrico. Los dieléctricos no protegen los campos eléctricos.
Experimentos muy espectaculares con globos.
20. Electrifica la pelota frotándola contra tu cabello. Levantando la pelota por encima de tu cabeza, sentirás cómo se tira del cabello detrás de ella. ¿Por qué no un sultán?
21. Comprueba cómo se pegan objetos pequeños a una bola electrificada: trozos de papel, hilos, láminas de metal, etc. El efecto es mayor que con un palo electrificado. Si realiza un experimento con azúcar granulada, sal, harina, la bola se cubrirá con "nieve".
22. Apoya una pelota electrificada contra una pared vertical o un techo; permanecerá en esta posición durante mucho tiempo.
23. Toma dos globos. Electrícelos y colóquelos sobre una superficie de mesa lisa. Las bolas se repelerán e impedirán el acercamiento. Tenga en cuenta: se encuentran sobre la mesa con el lado electrificado.
24. Toma cadenas de bolas electrificadas en una mano. Las bolas "sutiles" se dispersan en diferentes direcciones. (Es posible que esta experiencia no funcione con globos "pesados").
son familiares para todos ahora. La corriente eléctrica se utiliza en el transporte, en nuestros hogares, fábricas, fábricas, agricultura, etc. Pero para entender lo que es, primero debe familiarizarse con una amplia gama de fenómenos llamados eléctrico.
Algunos de estos fenómenos fueron descubiertos en la antigüedad. El antiguo científico griego Thales (siglos VII-VI aC) notó que el ámbar frotado con lana comienza a atraer piezas ligeras de otros materiales (paja, lana, etc.). Dos mil años después, el físico inglés W. Gilbert (1544-1603) descubrió que no solo el ámbar frotado, sino también el diamante, el zafiro, el vidrio y algunos otros materiales tienen una capacidad similar. Llamó a todas estas sustancias eléctricas, es decir, similares al ámbar (ya que la palabra griega "electrón" significa "ámbar").
Posteriormente, sobre el cuerpo que, después del roce, adquiría la propiedad de atraer hacia sí otros cuerpos, comenzaron a decir que electrificado, o lo que se le comunica. Y el proceso de impartir una carga eléctrica al cuerpo comenzó a llamarse electrización.
La cantidad física llamada carga eléctrica, indicado por la letra q:
q - .
La unidad SI de carga eléctrica se llama colgante(1 C) en honor al físico francés C. Coulomb (1736-1806). La definición de esta cantidad se dará en el § 10.
El cuerpo que tiene q no igual a cero se llama cargado, y el cuerpo, que q es igual a cero, - neutral(descargado).
Pasemos a la experiencia. Tome una varilla de vidrio y llévela a pequeños trozos de papel. Veremos que no pasa nada. Esto sugiere que, en su estado normal, el vidrio (como la mayoría de los demás cuerpos) es eléctricamente neutro. Ahora vamos a frotar el palo en una hoja de papel y llevarlo nuevamente a los pedazos de papel. Veremos como inmediatamente se sentirán atraídos por él (Fig. 1). Esto significa que como resultado de la fricción sobre el papel, el palo se electrificó: su carga eléctrica se volvió distinta de cero.
Se puede observar un fenómeno similar cuando se peina el cabello seco. La atracción del cabello por el peine es también el resultado de la electrificación.
Al acercar un palo electrificado a una fina corriente de agua, uno puede estar convencido de que no solo los cuerpos sólidos, sino también los líquidos son capaces de ser atraídos (Fig. 2).
Al acercar un objeto electrificado a su mano o colocar su mano cerca de la pantalla de un televisor en funcionamiento, en cuya superficie también hay cargas eléctricas, puede escuchar un ligero crujido y, en la oscuridad, a veces incluso puede ver pequeñas chispas. Esta es también una manifestación de la electricidad.
Las cargas eléctricas que surgen de la electrificación por fricción a veces se denominan electricidad estática. La mayoría de las veces es inofensivo (por ejemplo, cuando se quita la ropa sintética por encima de la cabeza, arrastra los pies sobre la alfombra o se mueve nerviosamente en la silla durante una lección). Pero a veces también puede ser peligroso. Por ejemplo, la electrificación de un líquido durante la fricción contra un metal, en cuya superficie fluye, debe tenerse en cuenta al verter gasolina de un tanque. Si no se toman precauciones especiales para disipar la carga eléctrica, la gasolina puede encenderse y explotar.
Cabe recordar que como consecuencia de la electrificación por rozamiento, ambos cuerpos adquieren carga eléctrica. Por ejemplo, cuando una varilla de vidrio y caucho entran en contacto, ambos, vidrio y caucho, se electrifican. El caucho, como una varilla de vidrio, comienza a atraer cuerpos ligeros (Fig. 3).
Para electrificar los cuerpos, un toque no suele ser suficiente. Los cuerpos deben presionarse firmemente uno contra el otro. Esto se hace con el fin de reducir la distancia entre los cuerpos y al mismo tiempo aumentar el área de contacto entre ellos.
Una varilla de vidrio frotada sobre seda atrae objetos ligeros (como trozos de papel) hacia sí. Las mismas piezas se verán atraídas por un palo de ebonita que se lleva sobre una piel. ¿Significa esto que las cargas adquiridas por estos cuerpos no difieren en nada entre sí?
Pasemos a los experimentos. Electrificamos un palo de ebonita suspendido de un hilo por fricción contra una piel. Traigamos otro palo similar, electrificado por la fricción en el mismo pelaje. Veremos que los palos repelerán (Fig. 4). Dado que los palos son iguales y los electrificaron rozándolos contra el mismo cuerpo, se puede argumentar que tenían cargas del mismo tipo. La experiencia ha demostrado que cuerpos con cargas del mismo tipo se repelen.
Ahora llevemos una varilla de vidrio frotada sobre seda a una varilla de ebonita electrificada suspendida de un hilo. Veremos que se atraen. Si hubiera una carga en la barra de vidrio del mismo tipo que en una barra de ebonita, se repelerían entre sí. Observamos la atracción (Fig. 5). Esto significa que la carga formada sobre el vidrio frotado sobre seda es de un tipo diferente que sobre la ebonita frotada sobre piel. La experiencia dice que Los cuerpos con cargas de diferentes tipos se atraen entre sí.
Al acercarnos a una vara de ebonita electrificada suspendida con cuerpos cargados de diversas sustancias: caucho, plexiglás, plástico, nailon, etc., veremos que en unos casos la vara es repelida por ellos, y en otros es atraída.
Todos estos experimentos muestran que Hay dos tipos de cargas eléctricas en la naturaleza..
Una carga del tipo que surge al frotar el vidrio con la seda se llama positivo(+), y una carga del tipo que surge en el ámbar frotado con lana se llamaba negativo (-).
Como resultado de los experimentos sobre electrización, se encontró que todas las sustancias se pueden organizar en filas en las que el cuerpo anterior se electrifica positivamente por fricción contra el cuerpo posterior y el posterior negativamente. Aquí, por ejemplo, es una de estas filas: piel de conejo, vidrio, cuarzo, lana, seda, algodón, madera, ámbar, caucho.
Los experimentos descritos anteriormente muestran que la naturaleza de la interacción de los cuerpos cargados obedece a una regla simple: Los cuerpos con cargas eléctricas del mismo signo se repelen y los cuerpos con cargas de signo contrario se atraen.. Más brevemente, esta regla se formula de la siguiente manera: cargas iguales se repelen y las cargas opuestas se atraen.
???
1. ¿A qué se llama electrización?
2. ¿De qué palabra griega proviene el término "electricidad"?
3. ¿Uno o ambos cuerpos están electrificados por la fricción?
4. ¿Qué dos tipos de cargas eléctricas existen en la naturaleza? ¿De qué experimentos se deduce que en realidad hay dos de ellos?
5. Formule una regla que describa la naturaleza de la interacción de los cuerpos cargados.
6. Se frota un trozo de madera sobre seda. ¿Qué cargos (por signo) aparecieron en un trozo de madera y qué en la seda?
7. ¿Cómo se llama la unidad de carga?
8. Después de completar las tareas experimentales, describe los experimentos que se muestran en la Figura 6.
Tareas experimentales.
1. Infle un globo de bebé, luego frótelo contra la lana, la piel o su cabello. ¿Por qué la pelota comienza a adherirse a varios objetos e incluso al techo?
2. Envuelva una lámina de metal alrededor del lápiz y retire con cuidado la manga resultante del lápiz. Cuélgalo en un hilo de seda o nailon. Tocar la vaina del cartucho con un cuerpo electrificado cuyo signo de carga sea conocido. Luego electrifique otros cuerpos (un bolígrafo de plástico, un peine, un vaso de vidrio, etc.) y, llevándolos a la manga, determine el signo de la carga de estos cuerpos. Anota los resultados de los experimentos en un cuaderno.
S.V. Gromov, I. A. Patria, Física Grado 9
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Mijaíl Seletkov
Este trabajo familiariza a los oyentes con la electricidad estática, algunas de sus propiedades, con datos interesantes sobre el uso de la electricidad estática. El curso de los experimentos colocados en el trabajo se describe en detalle. El trabajo puede ser útil para los estudiantes en las lecciones del mundo y la física.
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INTRODUCCIÓN
La vida moderna es impensable sin radio y televisión, teléfonos, ordenadores, todo tipo de aparatos de iluminación y calefacción, máquinas y aparatos basados en la posibilidad de utilizar electricidad. Y hace apenas 200 años, se sabía muy poco sobre la electricidad. Aprendí que la ciencia de la electricidad comenzó con el estudio de la electricidad estática. Me interesé en lo que es la electricidad estática y quise hacer algunos experimentos con electricidad yo mismo. Así es como objetivo del trabajo:
Aprende qué es la electricidad estática, prueba empíricamente sus propiedades.
Para ello, fue necesario resolver lo siguiente Tareas :
1. Estudia la literatura sobre electricidad estática
2 Seleccione y realice los experimentos necesarios, cree un modelo condicional del electroscopio
3. Descubra cómo se aplica el conocimiento sobre la electricidad estática en el mundo moderno
En el trabajo, utilicé los siguientes métodos:
Análisis de la literatura científica y educativa
Observación
Buscando información en Internet
Realización de experimentos
Construcción
Fotografiar-ilustrar
De la historia de la electricidad.
Los primeros descubrimientos e inventos importantes en el campo de la electricidad se realizaron en los siglos XVII y XVIII. Pero por primera vez, la gente mostró interés en la electricidad ya en los siglos VI-VII. antes de Cristo mi. Entonces, el filósofo Tales de Mileto notó que si el ámbar se frota con lana o piel, comenzará a atraer motas e hilos hacia sí mismo. He hecho una experiencia similar. De hecho, si se frota el ámbar con lana, se atraen pequeñas partículas. ¿Por qué está pasando esto? En aquellos tiempos lejanos, no había una explicación correcta para este fenómeno. Muchos siglos después, en 1600, el médico de la reina Isabel de Inglaterra, William Gilbert, escribió el primer trabajo científico sobre electricidad y electrificación por fricción. Descubrió que se podía usar diamante, zafiro, vidrio y otros materiales en lugar del ámbar, que, como el ámbar, atraería partículas de luz hacia sí. Llamó a estas sustancias eléctricas (de la palabra griega "electrón", como los griegos llamaban al ámbar). Por eso, posteriormente, de los cuerpos que, después de frotarse, adquieren la propiedad de atraer hacia sí otros cuerpos, se empezó a decir que estaban electrificados. Pero durante varios siglos, los científicos trataron de averiguar por qué los objetos se electrifican y cómo sucede esto, hasta que descubrieron los secretos de este misterioso fenómeno dentro del átomo.
parte experimental
Todos conocen este fenómeno: si se quita la ropa hecha de materiales sintéticos, escuchará un ligero crujido, y en la oscuridad incluso puede ver chispas débiles, además, los hilos, pelos y otras partículas pequeñas se adhieren fácilmente a la ropa sintética. Todos estos ejemplos se refieren a un fenómeno llamado electricidad estática.
Electricidad estática- Este es un fenómeno asociado con la aparición de cargas eléctricas inmóviles en el cuerpo.
Se ha demostrado que la electricidad estática es causada por la fricción. lo he visto por experiencia
Experiencia 1.
Materiales:
varilla de vidrio
Bolsa de plastico
Pequeños pedazos de papel
Proceso de trabajo
1. Tomaré un palito de vidrio y lo llevaré a pequeñas partículas ligeras de papel. No pasa nada. Esto significa que, en estado normal, el vidrio es eléctricamente neutro.
2. Luego frotaré la varilla de vidrio con una bolsa de plástico. Los pedazos de papel se sentirán inmediatamente atraídos por él. Esto significa que el palo está electrificado.
Conclusión: la electrificación ocurre debido a la fricción.
Pero, ¿cómo sucede? La respuesta se encuentra en la estructura de la materia. Todas las sustancias en la naturaleza están formadas por pequeñas partículas llamadas átomos. Los átomos, a su vez, consisten en partículas aún más pequeñas: protones cargados "+" ubicados en el centro del átomo y electrones, que están cargados "-" y ubicados más lejos del centro. Las cargas positivas y negativas de un átomo son de igual magnitud y el átomo en su conjunto es eléctricamente neutro. Cuando frotamos dos objetos, uno de ellos captura electrones individuales de la superficie del otro y adquiere una carga negativa. Un objeto que ha perdido algunas de sus partículas negativas se carga positivamente. Esto significa que todos los cuerpos están electrificados positiva o negativamente. Se propuso considerar la carga de una varilla de plástico electrificada (ebonita) como negativa y la carga de una varilla de vidrio como positiva. Se sabe que las cargas iguales se repelen y las opuestas se atraen. Pude comprobar la fiabilidad de esta ley en el transcurso del experimento.
Experiencia 2.
Materiales:
Accesorio de rack
bolas de aluminio
varilla de vidrio
Bolsa de plastico
varita de ébano
tejido de lana
Proceso de trabajo
1. Frote una varilla de vidrio sobre polietileno y llévela a la bola.
2. Hago lo mismo con un palo de ebonita usado en lana.
Vi que la pelota fue atraída por el palo electrificado.
3. Luego coloco dos piezas de papel de aluminio muy próximas entre sí en la rejilla y toco ambas piezas con un palo de ebonita. Ellos rebotarán.
4. Toco ambas piezas con una varilla de vidrio. ellos empujarán
5. Ahora tocaré un trozo de lámina con una varilla de vidrio y el otro con ebonita. Se sentirán atraídos el uno por el otro.
1.Conclusión : La electricidad es capaz de atraerse y repelerse, las mismas cargas se repelen entre sí y diferentes cargas se atraen entre sí.
Durante los experimentos, noté que la electrificación del objeto se detiene rápidamente. ¿Por qué depende? Las razones de esto son que los electrones adicionales adheridos al átomo se disipan en el aire o van a otros cuerpos. Tales cuerpos que conducen bien la electricidad se llaman conductores. Así, todas las sustancias se dividen en conductoras y dieléctricas. Esto lo puedes comprobar por experiencia.
Experiencia 3. Materiales:
varita de ébano
bolígrafo de plástico
- lápiz de madera
- Goma
- cuchara metalica
- Pequeños pedazos de papel
Proceso de trabajo
1. En el soporte, colgué un bolígrafo, un lápiz de madera, un trozo de goma en un hilo. Colocó pequeños trozos de papel sobre la mesa. 2. Con una varita cargada, tocó la parte superior de la pluma, el lápiz y la goma. No pasa nada.
3. Colgué una cuchara de metal en la rejilla. Cuando tocó la parte superior de la cuchara, los trozos de papel sobre la mesa se agitaron y saltaron. Esto significa que la carga de la parte superior de la cuchara se ha esparcido por toda la cuchara.
Producción : El metal conduce bien la electricidad, mientras que el caucho, la madera y el plástico no lo hacen.
Ahora entiendo por qué los cables están hechos de metales, y para que la carga no "salga" donde no debe, están revestidos con una funda de goma o plástico.
Entonces, todas las sustancias en la naturaleza se dividen en conductoras y no conductoras, además, existen dos tipos de cargas eléctricas, las mismas se repelen y las opuestas se atraen. Puede averiguar si un cuerpo es un conductor o un dieléctrico, si tiene una carga eléctrica, su magnitud y signo, utilizando un dispositivo especial: un electroscopio. Logré construir un modelo primitivo de un electroscopio. (Aspecto del modelo ver el apéndice) Hice algunos experimentos con el electroscopio.
Experiencia 4.
Materiales:
varita de ébano
tejido de lana
varilla de vidrio
Bolsa de plastico
regla de madera
regla de plastico
Experiencia 4.1.
Proceso de trabajo
1. Toco el electroscopio con una varilla de ebonita cargada. Las hojas divergen instantáneamente, como si se repelieran entre sí. Esto se debe a que recibieron la carga negativa del mismo nombre, transferida desde la vara de ebonita.
2. Toco el alambre de metal con la mano. Las hojas se están cayendo. La carga pasa a la mano.
3. Toco el alambre con una regla de madera frotada con lana. No pasa nada.
Conclusión: Con la ayuda de un electroscopio vi que el cuerpo humano conduce bien la electricidad, y el árbol no está electrificado y es dieléctrico.
Experiencia 4.2.
Proceso de trabajo
1. Tome una regla de plástico usada en lana y toque el electroscopio. Las hojas se están cayendo a pedazos.
2. Ahora toco el electroscopio con una varilla de ebonita cargada. La propagación ha aumentado. Esto se ve claramente en nuestra escala condicional. Esto significa que la carga de la regla de plástico es la misma que la de la barra de ebonita. Cuanto más fuerte es la carga eléctrica, más divergen las hojas.
Conclusión: Usando un electroscopio, puedes determinar la carga de un cuerpo si se conoce la carga de otro cuerpo.
Experiencia 4.3.
Proceso de trabajo
1. Toco el electroscopio con una barra de vidrio cargada. Las hojas se están cayendo a pedazos.
2. Llevo una barra de ebonita cargada al electroscopio. Las hojas se caen inmediatamente.
Producción: un cuerpo cuya carga se conoce puede ser descargado por un cuerpo con carga opuesta.
Aplicación de conocimientos sobre electricidad estática.
La electricidad estática es un fenómeno que se encuentra a menudo en la naturaleza, la vida cotidiana y la tecnología. Todo el mundo conoce el ejemplo más llamativo de la electricidad estática. Este es un relámpago. Durante una tormenta eléctrica, las nubes rozan el aire y se cargan negativamente. Atraen la carga opuesta, que se acumula en el suelo, en los árboles, en las casas. Cuando la carga de la nube se vuelve demasiado grande, se produce una descarga eléctrica: un rayo, es decir, un movimiento brusco y muy fuerte de cargas eléctricas desde la nube hasta el suelo. Los relámpagos son visibles como un destello brillante de luz. Ella puede ser muy peligrosa. El primer pararrayos fue inventado por Benjamin Franklin en 1752. Se dio cuenta de que un rayo es una gran descarga de energía y una barra de metal puntiaguda puede atraer esta descarga hacia sí. Los pararrayos modernos tienen un cable de tierra. A través de él, las cargas eléctricas van al suelo.
Una persona ha aprendido a aplicar el conocimiento de la electricidad estática en otras áreas de su vida y trabajo. Aquí hay unos ejemplos. Al rozar contra el aire, el avión se electrifica. Por lo tanto, después del aterrizaje, la escalera de metal no se suministra inmediatamente a la aeronave; puede ocurrir una descarga que provoque un incendio. Primero, se descarga la aeronave: se baja un cable de metal al suelo, se conecta al revestimiento de la aeronave y la descarga va al suelo. Los neumáticos se electrifican en una carretera seca de la misma manera. Por lo tanto, no por belleza, las cadenas de metal se cuelgan detrás de los camiones cisterna que transportan sustancias combustibles. La electricidad estática también es peligrosa en locales industriales donde hay vapores o polvo de sustancias combustibles. Hay casos en que en tales locales las descargas de electricidad estática provocaron explosiones e incendios. Muchos problemas generan electricidad estática en la vida cotidiana. Las motas se pegan a la ropa, especialmente a las sintéticas, las descargas de electricidad estática son perjudiciales para la salud y pueden dañar electrodomésticos, como un ordenador. El conocimiento de la naturaleza de la electricidad estática ha permitido inventar muchas cosas útiles en la vida cotidiana: ionizadores de aire, agentes antiestáticos para la ropa, acondicionadores para el cabello y la ropa blanca, etc. Pero la electricidad estática también puede ser útil. Según este principio, los colectores de polvo se fabrican en grandes fábricas. Una varilla cargada negativamente se une a la chimenea de la fábrica y las partículas de humo, que tienen carga positiva, se depositan en ella. Como resultado, se reduce la contaminación ambiental.
CONCLUSIÓN
Trabajando en el tema, logré lograr mi objetivo. Aprendí qué es la electricidad estática, con la ayuda de experimentos verifiqué algunas de sus propiedades, me familiaricé con datos interesantes sobre el uso de la electricidad estática. Considero que mi trabajo es relevante y prometedor. La humanidad ha estado buscando nuevas fuentes de energía durante más de una década. La electricidad estática se considera entre dichas fuentes. Por eso es necesario conocer bien sus propiedades y capacidades. Mi trabajo puede ser útil para los estudiantes en las lecciones del mundo y la física. Los experimentos que he realizado pueden servir de base para mostrar trucos. Y la construcción de varios modelos en la infancia a menudo sirve como impulso para elegir una profesión.
BIBLIOGRAFÍA
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2. Puig M., Vives J. Escuela de Física Atlas: M: "Rosmen", 1998
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5. Gran libro de experimentos / ed. A. Meyani: “Editorial “ROSMEN-PRESS”, 2004
6. T.Tit Ciencia divertida. Física: experimentos, trucos y entretenimiento: - M: AST: Astrel, 2008
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