Явление электризации в технике реферат

Электризация веществ

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1.      Электризация

1.1    Легенда
об открытии электризации

1.2    Группы веществ

.2.1   Полярные диэлектрики

.2.2   Неполярные диэлектрики

.        Процесс электризации

.1      Интенсивность электризации

.2      Накопление зарядов

.3      Диэлектрическая непроницаемость

.        Электризация жидкостей

.1      Вода

.2      Электризация различного топлива

.3      Гексафторид серы

.3.1   Использование гексафторида серы

Заключение

Список
использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Стати́ческое
электри
́чество
(электризация)
– совокупность явлений, связанных с
возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на
поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных проводниках.

Процесс электризации заключается в том, что
диэлектрики в результате взаимодействия между собой или с металлами в
определенных условиях приобретают заряды статического электричества. При
электризации одно тело приобретает или отдает другому электрические заряды
преимущественно одного знака. Обмен зарядами между взаимодействующими телами
происходит на границе их соприкосновения или вблизи ее в результате сложных
физико-химических процессов.

Под статическим электричеством
понимается совокупность явлений, связанных с возникновением и релаксацией
свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или
на изолированных проводниках (ГОСТ 12.1.0.18).

Заряды статического электричества
могут накапливаться и на людях, особенно при пользовании обувью с не
проводящими электрический ток подошвами; одеждой и бельем из шерсти, шелка и
искусственных волокон; при передвижении по непроводящему покрытию пола и при
выполнении ряда ручных операций с веществами-диэлектриками, например на
отделочных работах, резке пенополистирола и др.

Исследованиями ученых доказано, что
потенциал изолированного от земли человеческого тела может достигать 7000 В и
более. Величина энергии разряда определяет и степень электрического удара,
ощущаемого человеком, и опасность разряда в виде искры, с точки зрения
возможности возникновения взрыва и пожара.


1. ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ

1.1 Легенда об открытии электризации

Древние греки очень любили украшения и мелкие
поделки из янтаря, названного ими за его цвет и блеск “электрон” –
что значит “солнечный камень”. Отсюда произошло, правда много позже,
и самое слово электричество. Способность янтаря электризоваться была известна
давно. Впервые исследованием этого явления занялся знаменитый философ древности
Фалес Милетский. Вот как об этом рассказывает легенда. Дочь Фалеса пряла шерсть
янтарным веретеном, изделием финикийских мастеров. Как-то, уронив веретено в
воду, девушка стала обтирать его краем своего шерстяного хитона и заметила, что
к веретену пристало несколько шерстинок. Думая, что они прилипли к веретену,
потому что оно все еще влажно, она принялась вытирать его еще сильнее. И что
же? Шерстинок налипало тем больше, чем сильнее натиралось веретено. Девушка
обратилась за разъяснением этого явления к отцу. Фалес понял, что причина в
веществе, из которого сделано веретено, и в первый же раз, как к пристани
Милета подошел корабль финикийских купцов, он накупил различных янтарных
изделий и убедился, что все они, будучи натерты шерстяной материей, притягивают
легкие предметы, подобно тому, как магнит притягивает железо.

Электризация наблюдается также при трении
жидкостей о металлы в процессе течения, а также разбрызгивания при ударе.
Впервые электризация жидкости при дроблении была замечена у водопадов в
Швейцарии в 1786 году. С 1913 года явление получило название
баллоэлектрического эффекта.

Покоритель Джомолунгмы Н. Тенсинг в 1953 году в
районе южного седла этой горной вершины на высоте 7,9 км над уровнем моря при
300 С и сухом ветре до 25 м/с наблюдал сильную электризацию обледеневших
брезентовых палаток, вставленных одна в другую. Пространство между палатками
было наполнено многочисленными электрическими искрами. Движение лавин в горах в
безлунные ночи иногда сопровождается зеленовато-желтым свечением, благодаря
чему лавины становятся видимыми.

Шарль Дюфэ (1698-1739) установил два рода
электрических взаимодействий: притяжение и отталкивание. Сначала он установил,
что “наэлектризованные тела притягивают ненаэлектризованные и сейчас же их
отталкивают, как только они наэлектризуются вследствие соседства или
соприкосновения с наэлектризованными телами”. В дальнейшем он открыл
“другой принцип, более общий и более замечательный, чем предыдущие”.
“Этот принцип, – продолжает Дюфэ, – состоит в том, что существует
электричество двух родов, в высокой степени отличной один от другого : один род
я называю “стеклянным” электричеством, другой – смоляным. Особенность
этих двух родов электричества: отталкивать однородное с ним и притягивать
противоположное. Так, например, тело, наэлектризованное стеклянным
электричеством, отталкивает все тела со стеклянным электричеством, и, обратно,
оно притягивает тела со смоляным электричеством. Точно так же смоляное
отталкивает смоляное и притягивает стеклянное. Этот закон был опубликован Дюфэ
в Мемуарах Парижской Академии наук за 1733 г.

Представление о положительном и отрицательном
зарядах, было введено в 1747 году Франклином. Эбонитовая палочка от
электризации о шерсть и мех заряжается отрицательно, потому что отрицательным
назвал заряд, образующийся на каучуковой палочке В.Франклин. А эбонит это
каучук с большой примесью серы. Заряд, который образуется на стеклянной палочке,
потертой о шелк, Франклин назвал положительным. Но во времена Франклина
существовал только натуральный шелк и натуральный мех. Сегодня порой трудно
бывает отличить натуральный шелк и мех от искусственного. Даже разные сорта
бумаги электризуют эбонит по разному. Эбонит приобретает отрицательный заряд от
соприкосновения с шерстью (мехом) и капроном, но положительный от
соприкосновения с полиэтиленом.

.2      Группы веществ

Электризация определяется природой
вещества. Все вещества можно разделить на 3 группы:

) Проводник
– это тело, внутри которого содержится достаточное количество свободных
электрических зарядов, способных перемещаться под действием электрического
поля. В проводниках возможно возникновение электрического тока под действием
приложенного электрического поля. Все металлы, растворы солей и кислот, влажная
почва, тела людей и животных -хорошие проводники электрических зарядов. Такие вещества
электризоваться не способны. Это металлы, сажи, электролиты.

2) Антистатическое вещество – позволяет
избавиться от статического эффекта, присущего всем полимерам. Избавиться от
него иногда не просто желательно, но иногда и просто необходимо. Например, при
изготовлении корпусов под аудио и видеотехнику. Действующим веществом, чаще
всего, служат алкиламины. Эти вещества электризоваться не способны и заряд
другого тела через них отведен быть не может. Это ацетон, бумага, древесина,
стекло, кожа и др.

) Диэлектрики (изоляторы) – это вещества,
в которых практически отсутствуют свободные носители зарядов.

Термин “диэлектрик” происходит от
греческого слова dia – через, сквозь и английского слова electric –
электрический. Этот термин ввел М. Фарадей в 1838 г. для обозначения веществ, в
которые проникает электрическое поле.

Резкой границы между проводниками и
диэлектриками нет, так как все вещества в той или иной степени способны
проводить электрический ток. Но если в веществе свободных зарядов в 1015-1020
раз меньше, чем в металлах, то в таких случаях слабой проводимостью вещества
можно пренебречь и считать его идеальным диэлектриком.

Почти все заряженные частицы внутри диэлектрика
связаны между собой и не способны передвигаться по объему тела. Они могут
только незначительно смещаться относительно своих равновесных положений.

Диэлектриками являются все неионизированные
газы, многие чистые жидкости (дистиллированная вода, масла, бензины) и твердые
тела (пластмассы, стекла, керамика, кристаллы солей, сухая древесина).

Существуют полярные, неполярные и
кристаллические диэлектрики.

1.2.1 Полярные
диэлектрики

У полярных диэлектриков
молекула такая, что ее ядро и электроны находятся друг от друга на некотором
расстоянии, то есть сдвинуты положительный и отрицательный центры. Поэтому
молекулу называют электрическим диполем. К полярным диэлектрикам
относятся дистиллированная вода, спирт. Некоторые из них представлены на
рисунке 1:

Рисунок 1 ¾ Полярные диэлектрики

В молекулах полярных диэлектриков (,
спирты, НС1…) центры тяжести зарядов разных знаков сдвинуты друг относительно
друга. В этом случае молекулы обладают собственным дипольным моментом .
Но эти дипольные моменты в отсутствие внешнего электрического поля из-за
теплового движения молекул ориентированы хаотически и суммарный дипольный
момент такого диэлектрика равен нулю, т. е.

1.4 Неполярные
диэлектрики

Неполярный
диэлектрик
– диэлектрик, не содержащий
электрические диполи, способные к переориентации во внешнем электрическом поле.

У неполярных
диэлектриков молекула симметричная. Вещества: парафин, бензол, азот и др. На
рисунке 2 представлены некоторые неполярные диэлектрики:

Рисунок 2 ¾ Неполярные диэлектрики

Диэлектрик называют неполярным, если в его
молекулах в отсутствие внешнего электрического поля центры тяжести
отрицательных и положительных зарядов совпадают, например,  Для
них дипольный момент , т. к. .
И, следовательно, суммарный дипольный момент неполярного диэлектрика .


2. ПРОЦЕСС ЭЛЕКТРИЗАЦИИ

Процесс электризации относится к поверхностным явлениям. На поверхности раздела двух
веществ (сред) возникает двойной электрический слой, для твердых тел – за счёт
контактной разности потенциалов, для жидкостей – за счёт взаимного притяжения
ионов жидкости и воздуха. Возникающий двойной электрический слой в этом случае
называется адсорбционным двойным электрическим слоем. Если на поверхности
раздела двух твёрдых тел присутствует влага, то возникает электролитический
двойной электрический слой.

Возникновение двойного
электрического слоя может быть связано с выделением энергии при трении, фазовых
превращениях вещества. В любом случае две поверхности несут разноименный заряд,
возникающий на границе раздела двух сред. Для всех веществ контактная разность
потенциалов сейчас известна и равняется от 0,1 до сотен миллионов вольт.

Суммарный заряд Q должен остаться постоянным, но так как ? растёт до десятков
сантиметров, ёмкость С уменьшается, то возрастает разность потенциалов от 102 В
до 105 В.

Процесс генерации
зарядов
начинается в последней точке
контакта (точка А). Двойной электрический слой не статическое электричество и
измерить его нельзя, так как заряд связан. С момента времени 0 (начало отрыва
поверхностей) начинается генерация и одновременное рассеивание зарядов. Будет
ли на поверхностях статическое электричество зависит от того, что будет
происходить быстрее, генерация или же рассеивание.

2.1 Интенсивность
электризации

Интенсивность электризации зависит:

·        от скорости
разделения двойного электрического слоя (скорость движения, перемещения);

·        электрического
состояния контактирующих поверхностей;

·        процесса заряжения
за счёт ориентации диполей ( чем выше коэффициент трения, тем электризация
выше);

·        площади контакта
(чем меньше частицы, тем больше их поверхность и выше электризация);

·        влияния внешнего
электрического поля (заряжение по индукции).

.2 Накопление зарядов

В производственных условиях
накопление зарядов статического электричества происходит в следующих случаях:

·        При наливе
электризующихся жидкостей (этилового эфира, сероуглерода, бензола, бензина,
толуола, этилового и метилового спирта) в незаземленные резервуары, цистерны и
другие емкости. Генерация зарядов достигает 18000-20000 В (при свободном
падении струи жидкости в наполняемые сосуды и большой скорости истечения
жидкостей);

·        Во время протекания
жидкостей по трубам, изолированным от земли, или по резиновым шлангам с
увеличением скорости истечения жидкости величина заряда и его мощность
увеличиваются;

·        При выходе из сопел
сжиженных или сжатых газов, особенно если в них содержится тонко распыленная
суспензия или пыль;

·        Во время перевозки
жидкостей в незаземленных цистернах и бочках.

·        При очистке тканей,
загрязненных диэлектрическими жидкостями, и тому подобных процессах;

·        При движении
пылевоздушной смеси в незаземленных трубах и аппаратах (пневмотранспорте, при размоле,
просеивании, аэросушке, процессах в кипящем слое и т.п.);

·        В процессах
перемешивания веществ в смесителях;

·        При механической
обработке пластмасс (диэлектриков) на станках и вручную;

·        Во время трения
трансмиссионных ремней (прорезиненных и кожаных диэлектриков) о шкивы. По
данным проф. Б.И. Угрюмова, при скорости кожаного ремня 15 м/с был зафиксирован
потенциал порядка 70000-80000 В;

·        От трения
шлифовальной шкурки (ленточно-шлифовального станка) о шкивы, утюжок и
обрабатываемый материал;

·        От трения
диэлектриков между собой, например пенополистерола.

2.3 Диэлектрическая проницаемость

Таким образом, во всех диэлектриках, помещенных
в электростатическое поле, происходит уменьшение напряженности этого поля.
Степень ослабления поля зависит от свойств диэлектрика. Для характеристики
электрических свойств диэлектриков вводится особая величина, называемая
диэлектрической проницаемостью.

Диэлектрическая проницаемость ε
– это
физическая величина (1), равная отношению модуля напряженности электрического
поля E0 в вакууме к модулю напряженности электростатического поля Ε
внутри однородного диэлектрика

 (1)

Диэлектрическая проницаемость некоторых веществ
приведена в таблице 1.

Таблица 1 ¾
Диэлектрическая проницаемость веществ

Вещество

ε

Вещество

ε

Бензин

2,0

Масло

2,5

Вакуум,
воздух

1,0

Парафин

2,0

Вода
дистиллированная

81

Резина

4,5

Дерево
сухое

2,9

Спирт

26

Капрон

4,3

Стекло

7,0

Керосин

2,1

Фарфор

5,6

Лед

70

Эбонит

3,1

3. ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ
ЖИДКОСТЕЙ

Электропроводность жидких
диэлектриков тесно связана с составом жидкости. В неполярных –
электропроводимость зависит от диссоциируемых примесей. В полярных –
определяется не только примесями, но и диссоциацией молекул самой жидкости. Ток
в жидкости может быть обусловлен как передвижением ионов, так и перемещение
относительно крупных коллоидных веществ. Невозможность полного удаления,
способность диссоциации примесей из жидкого диэлектрика затрудняет получение
электроизоляционных жидкостей с малыми значениями удельной проводимости.

Полярные жидкости всегда имеют
повышенное значение проводимости по сравнению с неполярными. Причём возрастание
диэлектрической проницаемости приводит к росту проводимости. Сильно полярные
жидкости отличаются настолько высокой проводимостью, что рассматриваются уже
как проводники с ионной проводимостью.

Очистка жидких диэлектриков от
содержащихся в них примесей заметно повышает их удельное сопротивление. При
длительном пропускании электрического тока через нейтральный жидкий диэлектрик,
также можем наблюдать возрастание сопротивления за счёт переноса свободных
ионов к электродам(электрическая очистка).

Удельная проводимость любой жидкости
сильно зависит от температуры. С увеличением температуры возрастает подвижность
ионов в связи с уменьшением вязкости и может увеличиваться степень тепловой
диссоциации молекул. Оба этих фактора повышают проводимость.

электризация полярный заряд
жидкость

3.1 Вода

Проделав несложный опыт можно удостовериться,
что вода электризуется.  Вода, если в ней нет примесей, электричество не
проводит. Ее тоже можно наэлектризовать на расстоянии.

Пустив из крана очень тонкую струйку воды, самую
тонкую, какая только получится. Струя должна вытекать совершенно спокойно,
ровно. Поднесите к ней немного ниже крана наэлектризованную расческу. Вы
увидите, как струя отклонилась к ней (рисунок 3).

Рисунок 3 ¾
Отклонение струи воды к расчёске

На расстоянии, через воздушный промежуток, в
струе появились электрические заряды. На той стороне струи, которая ближе к
расческе, заряды получаются противоположного знака, а на дальней от расчески
стороне электрические заряды будут такие же, как и на самой расческе (рисунок
4).

Рисунок 4 ¾
Притяжение противоположных зарядов

Ближние противоположные заряды потянутся, чтобы
соединиться с зарядами расчески, и струя отклонится в том же направлении.


3.2 Электризация
различного топлива

В известных условиях
среднедистиллятные углеводородные топлива могут электризоваться. В этом случае
в объеме жидкости накапливаются заряды электростатического электричества,
разность потенциалов которых может достигнуть большой величины, превысить
пробивное напряжение и стать причиной электрических искровых разрядов вблизи
поверхности раздела фаз топливо-воздух.

Анализ 63 несчастных случаев
(рисунок 5), связанных с накоплением в нефтяных топливах статического
электричества, выявил следующие причины взрывов и пожаров (в %):

Рисунок 5 ¾
Причины взрывов и пожаров (в %)

Взрыв паровоздушной
топливной смеси из-за чрезмерного скопления статического электричества
возникает лишь при определенных условиях. К их числу относятся следующие:

.        Накопление
электрического заряда достаточной величины.

.        Наличие
над жидким топливом паровоздушной смеси, в которой топливные пары будут
находиться в пределах взрывоопасных концентраций.

.        Электрический
разряд должен быть настолько мощным, чтобы вызванная им искра явилась
источником взрыва паровоздушной топливной смеси.

Возникновение этих
условий определяется многочисленными факторами, часть которых зависит, от
физико-химической характеристики топлив, а часть -от условий их эксплуатации
(прежде всего от условий хранения, чистоты, скорости перекачивания,
перемешивания и др.).

Пределы
взрывоопасных концентраций паровоздушных топливных смесей обычно составляют от
1,3 до 7 объемн. %. Для легких дистиллятов этот предел определяется весовым
отношением: пары топлива : воздух=1 : 8- 1 : 18.
Замечено, что из-за различных условий (конфигурация топливного
резервуара и парогазового пространства, повышенная концентрация растворенного
кислорода в топливе, давление в емкости, вспениваемость топлива из-за
перемешивания, налива или перекачки) температура вспышки топлива приблизительно
на 7°С ниже, чем по данным лабораторного определения.

Пожарная безопасность
определяется также проводимостью топливом электричества. Углеводородная смесь
плохой проводник электричества. Ее удельное сопротивление очень велико. Ниже
приведены значения удельных сопротивлений (рисунок 6) некоторых нефтепродуктов
(в ом•м):

Рисунок 6 ¾
Значения удельных сопротивлений некоторых
нефтепродуктов

По мере накопления
продуктов окисления проводимость топлива возрастает. Так, исследовано изменение
проводимости дизельного топлива, метилдодецена и додецил бензол а в условиях
поглощения ими кислорода (искусственного старения). Поглощение кислорода
фиксировалось не только количественно, но и путем определения функциональных
групп продуктов окисления: кислот, карбонильных и гидроксильных соединений. Из
данных (таблицы 2) видно, что с увеличением количества поглощенного кислорода
(окисление велось при 110°С в присутствии меди) проводимость топлив и
углеводородов заметно возрастает.

Интересно, что
проводимость возрастает и при индукционном периоде, когда количественно оценить
поглощенный кислород не представляется возможным. В дизельном топливе
индукционный период составляет около 20 ч, для метилдодецена более 40 ч, а для
додецил бензол а более 20 ч.

Именно у
додецилбензола проводимость после 44 ч окисления достигла такой величины,
которая в дизельных топливах и метилдодецене наблюдалась лишь через 150 ч
окисления. По-видимому, продукты окисления метилдодецена оставались
преимущественно в виде истинного раствора в углеводороде, а в додецилбензоле в
виде мелкодисперсной фазы с частицами размером, характерным для коллоидного
раствора. Подобно додецил бензолу окислялись и дизельные топлива, содержавшие
значительное количество ароматических углеводородов.

Таким образом,
длительность хранения топлив, степень их окисления оказывают большое влияние на
проводимость и, следовательно, на скорость и величину накопления заряда
электростатического электричества.

Релаксация (и в связи с этим последующее исчезновение накопленного в топливе
электрического заряда) является функцией времени и определяется проводимостью
жидкости. Чем выше проводимость, тем меньше времени необходимо для релаксации
заряда, тем быстрее выравнивается разность потенциалов. Для топлив с одинаковой
диэлектрической проницаемостью скорость рассеивания заряда тем больше, чем
больше проводимость.

Таблица 2 ¾
Изменение проводимости в процессе окисления (старения) топлива и углеводородов

3.3    Гексафторид серы (SF6)

Элегаз (шестифтористая сера или гексафторид серы,
SF6) – тяжелый газ, при нормальных условиях в 6 раз тяжелее воздуха,
практически бесцветный (рисунок 7).

Обладает высокими электроизолирующими
свойствами, высоким напряжением пробоя, при этом практически инертен –
инертность выше, чем у азота и немного не дотягивает до инертности гелия.
Элегаз (SF6) – бесцветный, нетоксичный, негорючий газ без запаха. Молекула
имеет октаэдрическую конфигурацию.

Не взаимодействует со щелочами, кислотами,
окислителями, восстановителями. Устойчив к действию расплавленного натрия.
Гексафторид серы очень слабо растворяется в воде; растворяется в неполярных
органических растворителях.

При атмосферном давлении возгоняется из твердого
состояния в газообразное, минуя жидкость.

Шестифтористая сера является значительно более
эффективным диэлектриком, чем воздух, или сухой азот.

 

Рисунок 7 ¾
Элегаз (шестифтористая сера или гексафторид серы, SF6)

3.3.1 Использование гексафторида
серы

Гексафторид серы используется в качестве:

·        диэлектрика в электротехнической
промышленности, а именно для наполнения контактных камер высоковольтных
выключателей;

·        технологической среды в электронной
и металлургической промышленности;

в системах газового пожаротушения в качестве
пожаротушащего вещества;

·        как хладлагент благодаря высокой
теплоемкости, низкой теплопроводности и низкой вязкости;

·        как реагент для плазмохимического
травления полупроводников;

·        в качестве метки при изучении
скоростей и направлений движения потоков воздуха в зданиях и вентиляционных
системах;

·        как рабочее тело в газовых
химических лазерах;

·        для лазерохимического разделения
изотопов серы;

·        в качестве контрастного материала
при исследовании кровеносных сосудов ультразвуком;

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наэлектризованная жидкость, протекающая по
металлическому трубопроводу, сама по себе никакой опасности не создает.
Аварийное состояние может иметь место при наличии открытой поверхности
заряженной горючей жидкости. Этому условию соответствуют операции по заполнению
резервуаров нефтепродуктами, которые на пути в резервуар приобрели значительный
заряд СЭ, при этом над зеркалом жидкости существует легковоспламеняющаяся
паровоздушная смесь и электрическое поле зарядов СЭ. При достаточно высокой
плотности зарядов напряженность электрического поля может достигать критических
значений, при которых в пространстве над зеркалом жидкости возможно развитие
электрических разрядов, способных воспламенить паровоздушную смесь. На практике
такие разряды могут развиваться с выступающих элементов конструкции внутри
резервуара или со среза наливной трубы. Аналогичные условия возникают в случае
погружения в резервуар, только Что заполненный наэлектризованной жидкостью,
каких-либо предметов в целях измерения уровня или взятия пробы жидкости. В этом
случае электрическое поле концентрируется около вводимого в резервуар предмета
и напряженность его в определенных условиях может также достигать разрядных
значений.

На предприятиях с правильно спроектированным и
тщательно смонтированным технологическим оборудованием в ходе его нормальной эксплуатации
перечисленные условия не должны иметь места и их возникновение носит случайный
аварийный характер. Следовательно, возможность возникновения пожара в
результате разрядов СЭ – явление вероятностное, так как обусловливается
необходимостью одновременного проявления названных выше трех случайных условий.
Это обстоятельство, как правило, учитывается еще на стадии проектирования
технологических установок внесением в проект необходимого минимума средств
защиты от СЭ, с тем чтобы избежать неоправданно высоких капитальных затрат.

Аналогичную угрозу инициирования воспламенения
горючей среды создают плавающие на поверхности наэлектризованных нефтепродуктов
проводящие предметы. Разряд с таких предметов по концентрации энергии в канале
искры может обладать большой воспламеняющей способностью. Дрейф заряженного
предмета к стейке резервуара до касания с ней таит опасность возникновения
разрядной искры с энергией, часто достаточной для воспламенения паров всех
видов нефтепродуктов, заполняющих надтопливное пространство.

В конечном итоге электризация в жидкости, как
было сказано выше, при малейшем несоблюдении элементарных правил пожарной
безопасности может привести к серьёзным последствиям, что категорически
противоречит нормам безопасности. Если бы человечество не решало данную
проблему, то в скором, то что было создано человеком приходило бы в негодность
очень быстро, что представляло бы большой вред как самому человеку так и
природе.


СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.      Электризация веществ [Электронный ресурс].- URL: http://woodroads.ru/zaschita-ot-staticheskogo-elektrichestva/178-elektrizaciya.html

2.      Процесс электризации [Электронный ресурс].- URL: http://www.ngpedia.ru/id344334p1.html

3.      Неполярный диэлектрик [Электронный ресурс].- URL: http://www.ngpedia.ru/id006798p1.html

4.      Антистатики [Электронный ресурс].- URL: http://www.polymery.ru/dobavka.php?id=9

5.      Школьная физика [Электронный ресурс].- URL: http://class-fizika.narod.ru/8_21.html

6.      Электростатика [Электронный ресурс].- URL: http://class-fizika.spb.ru/index.php/opit/666-op-elstat1

7.      Лекции по физике [Электронный ресурс].- URL: http://loshkomoiniki.narod.ru/physic/physics/students/allowances/allowance2/lection4/1/1.html

8.      Диэлектрики [Электронный ресурс].- URL: http://fizmat.by/kursy/jelektrichestvo/dijelektrik

9.      Способность топлив к электризации [Электронный ресурс].- URL: http://toplivko.ru/reaktivnye-i-dizelnye-topliva/sposobnost-topliv-k-jelektrizacii.html

10.    Элегаз [Электронный ресурс].- URL: http://aquilon.net.ua/production/rubID/128/id/15

Исследовательская работа”Электризация в быту и технике”

Оценка 4.6

Исследовательская работа"Электризация в быту и технике"

Исследовательская работа”Электризация в быту и технике”выполнена учащейся 8 класса.Цель работы:изучить явление, показать важность знаний по электризации в быту и на производстве.Данная тема является актуальной, так как очень часто встречаемся со статическим электричеством.Ресурс может быть использован при изучении темы”Электризация” в восьмом классе.

Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.

Явления, связанные с электричеством, довольно распространены в природе. Одним из самых наблюдаемых явлений является электризация тел. Так или иначе с электризацией приходилось сталкиваться каждому человеку. Иногда мы не замечаем статического электричества вокруг нас, а иногда его проявление ярко выражено и довольно ощутимо.

Например, владельцы автотранспорта, при определённых стечениях обстоятельств, замечали, как их машина вдруг начинала «бить током». Обычно это происходит при выходе из салона автомобиля. Ночью даже можно заметить искрение между кузовом и рукой, прикасающейся к нему. Объясняется это электризацией, о которой поговорим в данной статье.

Определение

В физике электризацией называют процесс, при котором происходит перераспределения зарядов, на поверхностях разнородных тел. При этом на телах скапливаются заряженные частицы противоположных знаков. Наэлектризованные тела могут передавать часть накопленных заряженных частиц другим предметам или окружающей среде, контактирующей с ними.

Заряженное тело передаёт заряды при непосредственном контакте с ним нейтральных или противоположно заряженных предметов, либо через проводник. По мере перераспределения взаимодействие электрических зарядов уравновешивается, и процесс перетекания прекращается.

Важно помнить, что при электризации тел новые электрические частицы не возникают, а лишь перераспределяются уже существующие. При электризации действует закон сохранения заряда, согласно которому алгебраическая сумма отрицательных и положительных зарядов всегда равна нулю. Другими словами – количество отрицательных зарядов переданных другому телу при электризации равняется количеству оставшихся заряженных протонов противоположного знака.

Известно, что носителем элементарного отрицательного заряда является электрон. Протоны же обладают положительными знаками, но эти частицы прочно связаны ядерными силами и не могут свободно перемещаться при электризации (за исключением кратковременного высвобождения протонов в процессе разрушения атомных ядер, например, в различных ускорителях). В целом атом, обычно, электрически нейтрален. Его нейтральность может нарушить электризация.

Однако, отдельные электроны из облака, окружающего многопротонные ядра, могут покидать свои отдалённые орбиты и свободно перемещаться между атомов. В таких случаях образуются ионы (иногда называемые дырками), имеющие положительные заряды. См. схему на рис. 1.

Два рода зарядов

Рис. 1. Два рода зарядов

В твёрдых телах ионы связаны атомными силами и, в отличие от электронов, не могут изменить своё расположение. Поэтому только электроны являются переносчиками заряда в твёрдых телах. Для наглядности мы будем считать ионы просто заряженными частицами (абстрактными точечными зарядами), которые ведут себя так же, как и частицы с противоположным знаком – электроны.

Модель атома

Рис. 2. Модель атома

Физические тела в естественных условиях электрически нейтральные. Это значит, что их взаимодействия уравновешены, то есть, количество ионов заряженных положительно равно количеству отрицательно заряженных частиц. Однако, электризация тела нарушает это равновесие. В таких случаях электризация является причиной изменения баланса кулоновских сил.

Условия возникновения электризации тел

Прежде чем перейти к определению условий электризации тел, заострим ваше внимание на взаимодействии точечных зарядов. На рисунке 3 изображена схема такого взаимодействия.

Взаимодействие заряженных частиц

Рис. 3. Взаимодействие заряженных частиц

На рисунке видно, что одноимённые точечные заряды отталкиваются, тогда как разноимённые – притягиваются. В 1785 г. силы этих взаимодействий исследовал французский физик О. Кулон. Знаменитый закон Кулона гласит: два неподвижных точечных заряда q1 и q2, расстояние между которыми равно r, действуют друг на друга с силой:

F = (k*q1*q2)/r2

Коэффициент k зависит от выбора системы измерений и свойств среды.

Исходя из того, что на точечные заряды действуют кулоновские силы, имеющие обратно пропорциональную зависимость от квадрата расстояния между ними, проявление этих сил может наблюдаться только на очень небольших расстояниях. Практически, эти взаимодействия проявляются на уровне атомных измерений.

Таким образом, для того чтобы электризация тела произошла, необходимо максимально приблизить его к другому заряженному телу, то есть, прикоснуться к нему. Тогда под действием кулоновских сил часть заряженных частиц переместится на поверхность заряжаемого предмета.

Строго говоря, при электризации перемещаются только электроны, которые распределяются по поверхности заряжаемого тела. Избыток электронов образует определённый отрицательный заряд. Создание положительного заряда на поверхности реципиента, электроны с которого перетекли на заряжаемый объект, возложено на ионы. При этом модули величин зарядов на каждой из поверхностей равны, но знаки их противоположны.

Электризация нейтральных тел из разнородных веществ возможна только в том случае, если у одного из них электронные связи с ядром очень слабые, а у другого, наоборот – очень сильные. На практике это означает, что в веществах, у которых электроны вращаются на удалённых орбитах, часть электронов теряют свои связи с ядрами и слабо взаимодействуют с атомами. Поэтому, при электризации (тесном контакте с веществами), у которых проявляются более сильные электронные связи с ядрами, происходит перетекание свободных электронов. Таким образом, наличие слабых и сильных электронных связей является главным условием электризации тел.

Поскольку в кислотных и щелочных электролитах могут перемещаться и ионы, то электризация жидкости возможна путём перераспределения собственных ионов, как это имеет место при электролизе.

Способы электризации тел

Существует несколько способов электризации, которые
условно можно разделить на две группы:

  1. Механическое воздействие:
    • электризация соприкосновением;
    • электризация трением;
    • электризация при ударе.
  2. Влияние внешних сил:
    • электрическое поле;
    • воздействие света (фотоэффект);
    • влияние тепла (термопары);
    • химические реакции;
    • давление (пьезоэффект).

Способы электризации

Рис. 4. Способы электризации

Наиболее распространённым способом электризации тел в природе является трение. Чаще всего происходит трение воздуха при контакте его с твёрдыми или жидкими веществами. В частности, в результате такой электризации происходят грозовые разряды.

Электризация трением нам известна ещё со школьной скамьи. Мы могли наблюдать наэлектризованные трением небольшие  эбонитовые палочки. Отрицательный заряд потёртых об шерсть палочек определяется избытком электронов. Шерстяная ткань при этом заряжается положительным электричеством.

Подобный опыт можно провести со стеклянными палочками, но натирать их необходимо шёлком или синтетическими тканями. При этом,  в результате трения стеклянные наэлектризованные палочки заряжаются положительно, а ткань – отрицательно. В остальном между стеклянным электричеством и зарядом эбонита  различий нет.

Чтобы наэлектризовать проводник (например, металлический стержень), необходимо:

  1. Изолировать металлический предмет.
  2. Прикоснуться к нему положительно заряженным телом, например стеклянной палочкой.
  3. Отвести часть заряда на землю (кратковременно заземлить один конец стержня).
  4. Убрать заряженную палочку.

При этом заряд на стержне равномерно распределится по его поверхности. Если металлический предмет неправильной формы, заряды распределятся неравномерно – концентрация электронов будет больше на выпуклостях и меньше на впадинах. При разделении тел происходит перераспределение заряженных частиц.

Свойства наэлектризованных тел

  • Притягивание (отталкивание) мелких предметов – признак наэлектризованности. Два тела, заряженных одноимённо, противодействуют (отталкиваются), а разнознаковые – притягиваются. На этом принципе основана работа электроскопа – прибора для измерения величины заряда (см. рис. 5).

Электроскоп

Рис. 5. Электроскоп
  • Избыток зарядов
    нарушает равновесие во взаимодействии элементарных частиц. Поэтому каждое
    заряженное тело стремится избавиться от своего заряда. Часто такое избавление
    сопровождается молниеносным разрядом.

Применение на практике

  • очистка воздуха с помощью электростатических фильтров;
  • электростатическая окраска металлических поверхностей;
  • производство синтетического меха, путём притягивания наэлектризованного ворса к тканевой основе, и др.

Вредное воздействие:

  • влияние статических разрядов на чувствительные электронные изделия;
  • воспламенение паров ГСМ от разрядов статического электричества.

Способы борьбы: заземление ёмкостей с горючим, работа в антистатической одежде, заземление инструментов и т.п.

Видео в дополнение темы

Доклад: Электризация тел

электризация тел.

2. Электризация тел.

Эти явления были обнаружены еще в глубокой древности. Древнегреческие ученые заметили, что янтарь (окаменевшая смола хвойных деревьев, которые росли на Земле много сотен тысяч лет назад) при натирании его шерстью начинает притягивать к себе различные тела. По-гречески янтарь — электрон, отсюда произошло название “электричество”.

Про тело, которое после натирания притягивает к себе другие тела, говорят, что оно наэлектризовано или что ему сообщен электрический заряд.

Электризоваться могут тела, сделанные из разных веществ. Легко наэлектризовать натиранием о шерсть палочки из резины, серы, эбонита, пластмассы, капрона.

Электризация тел происходит при соприкосновении и последующем разделении тел. Трут тела друг о друга лишь для того, чтобы увеличить площадь их соприкосновения.

В электризации всегда участвуют два тела: в рассмотренных выше опытах стеклянная палочка соприкасалась с листом бумаги, кусочек янтаря — с мехом или шерстью, палочка из плексигласа — с шелком. При этом электризуются оба тела. Например, при соприкосновении стеклянной палочки и куска резины электризуются и стекло, и резина. Резина, как и стекло начинает притягивать к себе легкие тела.

Электрический заряд можно передать от одного тела к другому. Для этого нужно коснуться наэлектризованным телом другого тела, и тогда часть электрического заряда перейдет на него. Чтобы убедиться, что и второе тело наэлектризовано, нужно поднести к нему мелкие листочки бумаги и посмотреть, будут ли они притягиваться.

3. Два рода зарядов. Взаимодействие заряженных тел.

Все электризованные тела притягивают к себе другие тела, например листочки бумаги. По притяжению тел нельзя отличить электрический заряд стеклянной палочки, потертой о шелк, от заряда, полученного на эбонитовой палочке, потертая о них. Ведь обе наэлектризованные палочки притягивают листочки бумаги.

Означает ли это, что заряды, полученные на телах, сделанных из различных веществ, ничем не отличаются друг от друга?

Обратимся к опытам. Наэлектризуем эбонитовую палочку, подвешенную на нити. Приблизим к ней другую такую же палочку, наэлектризованную трением о тот же кусочек меха. Палочки оттолкнуться Так как палочки одинаковые и наэлектризовали их трением об одно и тоже тело, можно сказать, что на них были заряды одного рода. Значит, тела, имеющие заряды одного рода, взаимно отталкиваются.

Теперь поднесем к наэлектризованной эбонитовой палочке стеклянную палочку, потертую о шелк. Мы увидим, что стеклянная и эбонитовая палочки взаимно притягиваются (рис.№2). Следовательно, заряд, полученный на стекле, потертом о шелк, другого рода, чем на эбоните, потертом о мех. Значит, существует другой род электрических зарядов.

Будим приближать к подвешенной наэлектризованной эбонитовой палочке наэлектризованные тела из различных веществ: резины, плексигласа, пластмассы, капрона. Мы увидим, что в одних случаях эбонитовая палочка отталкивается от тел, поднесенных к ней, а в других — притягивается. Если эбонитовая палочка оттолкнулась, значит, на теле, поднесенном к ней, заряд такого же рода, что и на ней. А заряд тех тел, к которым эбонитовая палочка притянулась, сходен с зарядом, полученном на стекле, потертом о шелк. Поэтому можно считать, что существует только два рода электрических зарядов.

Заряд, полученный на стекле потертом о шелк ( и на всех телах, где получается заряд такого же рода ), назвали положительным, а заряд, полученный на янтаре ( а также эбоните, сере, резине ), потертом о шерсть назвали отрицательным, т. е. зарядам приписали знаки “+” и “-”.

И так, опыты показали, что существует два рода электрических зарядов — положительные и отрицательные заряды и что наэлектризованные тела по-разному взаимодействуют друг с другом.

Тела, имеющие электрические заряды одинакового знака, взаимно отталкиваются, а тела, имеющие заряды противоположного знака, взаимно притягиваются.

4. Электроскоп. Проводники и не проводники электричества.

Если тела наэлектризованы, то они притягиваются друг к другу или взаимно отталкиваются. По притяжению или отталкиванию можно судить, сообщен ли телу электрический заряд. Поэтому и устройство прибора, при помощи которого выясняют, наэлектризовано ли тело, основано на взаимодействии заряженных тел. Этот прибор называется электроскопом (от греч. слов электрон и скопео — наблюдать, обнаруживать).

В электроскопе через пластмассовую пробку (рис.№3), вставленную в металлическую оправу, пропущен металлический стержень, на конце которого укреплены два листочка из тонкой бумаги. Оправа с обеих сторон закрыта стеклами.

Чем больше заряд электроскопа, тем больше сила отталкивания листочков и тем на больший угол они разойдутся. Значит, по изменению угла расхождение листочков электроскопа можно судить, увеличился или уменьшился его заряд.

Если прикоснуться к заряженному телу (например, к электроскопу) рукой, оно разрядиться. Электрические заряды перейдут на наше тело и через него могут уйти в землю. Разредиться заряженное тело и в том случае если соединить его с землей металлическим предметом, например железной или медной проволокой. Но если заряженное тело соединить с землей стеклянной или эбонитовой палочкой, то электрические заряды по ним не уйдут в землю. В этом случае заряженное тело не разрядится.

По способности проводить электрические заряды вещества условно делятся на проводники и непроводники электричества.

Все металлы, почва, растворы солей и кислот в воде — хорошие проводники электричества.

К непроводникам электричества, или диэлектрикам, относятся фарфор, эбонит, стекло, янтарь, резина, шелк, капрон, пластмассы, керосин, воздух (газы).

Тела, изготовленные из диэлектриков, называются изоляторами ( от греч. слова изоляро — уединять).

5. Делимость электрического заряда. Электрон.

Зарядим металлический шар, прикрепленный к стержню электроскопа (рис. №4а). Соединим этот шар с металлическим проводником А, держа его за ручку В, изготовленную из диэлектрика, с другим точно таким же, но незаряженным шаром, находящемся на втором электроскопе. Половина заряда перейдет с первого шара на второй (рис. №4б). Значит, первоначальный заряд разрядился на две равные части.

Теперь разъединим шары и коснемся второго шара рукой. От этого он потеряет заряд — разрядиться. Присоединим его снова к первому шару, на котором осталась половина первоначального заряда. Оставшийся заряд снова разделиться на две равные части, и на первом шаре останется четвертая часть первоначального заряда.

Таким же образом можно получить одну восьмую, одну шестнадцатую часть заряда и т. д.

Таким образом, опыт показывает, что электрический заряд может иметь разное значение. Электрический заряд — физическая величина.

За единицу электрического заряда принят один кулон (обозначается 1 Кл). Единица названа так в честь французского физика Ш. Кулона.

В опыте изображенным на рисунке №4, показано, что электрический заряд можно разделить на части.

А существует ли придел деления заряда?

Чтобы ответить на этот вопрос, понадобилось выполнять более сложные и точные опыты, чем описанные выше, т. к. очень скоро оставшийся на шаре электроскопа заряд становиться таким малым, что обнаружить его при помощи электроскопа не удается.

Для деления заряда на очень маленькие порции нужно передавать его не шарам, а маленьким крупинкам металла или капелькам жидкости. Измеряя заряд, полученный на таких маленьких телах, установили, что можно получить порции заряда, в миллиарды миллиардов раз меньше, чем в описанном опыте. Однако во всех опытах разделить заряд дальше определенного значения не удавалось.

Это позволило предположить, что электрический заряд имеет придел делимости или, точнее, что существуют заряженные частица, которая имеет самый малый заряд, далее уже не делимый.

Чтобы доказать, что существует придел деления электрического заряда, и установить, каков этот придел, ученые проводили специальные опыты. Например, советский ученый А. Ф. Иоффе поставил опыт, в котором электризовали мелкие пылинки цинка, видимые только под микроскопом. Заряд пылинок несколько раз меняли, и каждый раз измеряли, на сколько изменился заряд. Опыты показали, что все изменения заряда пылинки были в целое число раз (т. е. в 2, 3, 4, 5 и т. д.)больше некоторого определенного наименьшего заряда, т. е. заряд пылинки изменялся хотя и очень малыми, но целыми порциями. Так как заряд с пылинки уходит вместе с частицей вещества, то Иоффе сделал вывод, что в природе существует такая частица вещества, которая имеет самый маленький заряд, далее уже не делимый.

Эту частицу назвали электрон.

Значение заряда электрона впервые определил американский ученый Р. Милликен. В своих опытах, сходных с опытами А. Ф. Иоффе, он пользовался мелкими капельками масла.

Заряд электрона — отрицательный, равен он — 1,610 Кл (0,000 000 000 000 000 000 16 Кл). Электрический заряд — одно из основных свойств электрона. Этот заряд нельзя “снять” с электрона.

Масса электрона равна 9,110 кг, она в 3700 раз меньше массы молекулы водорода, наименьшей из всех молекул. Крылышко мухи имеет массу, примерно в 510 большую, чем масса электрона.

6. Ядерная модель строения атома

Изучение строения атома практически началось в 1897-1898 гг., после того как была окончательно установлена природа катодных лучей как потока электронов и были определены величина заряда и масса электрона. Факт выделения электронов самыми разнообразными веществами приводил к выводу, что электроны входят в состав всех атомов. Но атом в целом электрически нейтрален, следовательно, он должен содержать в себе еще другую составную часть, заряженную положительно, причем ее заряд должен уравновешивать сумму отрицательных зарядов электронов.

Эта положительно заряженная часть атома была открыта в 1911 г. Эрнестом Резерфордом (1871-1937). Резерфорд предложил следующую схему строения атома. В центре атома находится положительно заряженное ядро, вокруг которого по разным орбитам вращаются электроны. Возникающая при их вращении центробежная сила уравновешивается притяжением между ядром и электронами, вследствие чего они остаются на определенных расстояниях от ядра. Суммарный отрицательный заряд электронов численно равен положительному заряду ядра, так что атом в целом электронейтрален. Так как масса электронов ничтожно мала, то почти вся масса атома сосредоточена в его ядре. Наоборот, размер ядер чрезвычайно мал даже по сравнению с размером самих атомов: диаметр атома — величина порядка 10 см, а диаметр ядра — порядка 10 — 10 см. Отсюда ясно, что на долю ядра и электронов, число которых, как увидим дальше, сравнительно невелико, приходится лишь ничтожная часть всего пространства, занятого атомной системой (рис. №5)

7. Состав атомных ядер

Таким образом, открытия Резерфорда положили начало ядерной теории атома. Со времен Резерфорда физики узнали еще очень многие подробности о строении атомного ядра.

Самым легким атомом является атом водорода (Н). Поскольку почти вся масса атома сосредоточена в ядре, естественно было бы предположить, что ядро атома водорода представляет собой элементарную частицу положительного электричества, которая была названа протоном от греческого слова “протос”, что означает “первый”. Таким образом, протон обладает массой, практически равной массе атома водорода (точно 1,00728 углеродных единиц) и электрическим зарядом, равным +1 (если за единицу отрицательного электричества принять заряд электрона, равный -1,602*10 Кл). Атомы других, более тяжелых элементов содержат ядра, обладающие большим зарядом и, очевидно, большей массой.

Измерения заряда ядер атомов показали, что заряд ядра атома в указанных условных единицах численно равен атомному, или порядковому, номеру элемента. Однако невозможно было допустить, так как последние, будучи одноименно заряженными, неизбежно отталкивались бы друг от друга и, следовательно, такие ядра оказались бы неустойчивыми. К тому же масса атомных ядер оказалась больше суммарной массы протонов, обуславливающих заряд ядер атомов соответствующих элементов, в два раза и более.

Тогда было сделано предположение, что ядра атомов содержат протоны в числе, превышающем атомный номер элемента, а создающийся таким образом избыточный положительный заряд ядра компенсируется входящими в состав ядра электронами. Эти электроны, очевидно, должны удерживать в ядре взаимно отталкивающиеся протоны. Однако это предположение пришлось отвергнуть, так как невозможно было допустить совместное существование в компактном ядре тяжелых (протонов) и легких (электронов) частиц.

В 1932 г. Дж. Чедвик открыл элементарную частицу, не обладающую электрическим зарядом, в связи с чем она была названа нейтроном (от латинского слова neuter, что означает “ни тот, ни другой”). Нейтрон обладает массой, немного превышающей массу протона (точно 1,008665 углеродных единиц). Вслед за этим открытием Д. Д. Иваненко, Е. Н. Гапон и В. Гейзенберг, независимо друг от друга, предложили теорию состава атомных ядер, ставшую общепринятой.

Согласно этой теории, ядра атомов всех элементов (за исключением водорода) состоят из протонов и нейтронов. Число протонов в ядре определяет значение его положительного заряда, а суммарное число протонов и нейтронов — значение его массы. Ядерные частицы — протоны и нейтроны — объединяются под общим названием нуклоны (от латинского слова nucleus, что означает “ядро”). Таким образом, число протонов в ядре соответствует атомному номеру элемента, а общее число нуклонов, поскольку масса атома в основном сосредоточена в ядре, — его массовому числу, т.е. округленной до целого числа его атомной массе А. Тогда число нейтронов а ядре N может быть найдено по разности между массовым числом и атомным номером:

N = A — Z

Таким образом, протонно-нейтронная теория позволила разрешить возникшие ранее противоречия в представлениях о составе атомных ядер и о его связи с порядковым номером и атомной массой.

8. Изотопы

Протонно-нейтронная теория позволила разрешить и еще одно противоречие, возникшее при формировании теории атома. Если признать, что ядра атомов элементов состоят из определенного числа нуклонов, то атомные массы всех элементов должны выражаться целыми числами. Для многих элементов это действительно так, а незначительные отклонения от целых чисел можно объяснить недостаточной точностью измерения. Однако у некоторых элементов значения атомных масс так сильно отклонялись от целых чисел, что это уже нельзя объяснить неточностью измерения и другими случайными причинами. Например, атомная масса хлора (CL) равна 35,45. Установлено, что приблизительно три четверти существующих в природе атомов хлора имеют массу 35, а одна четверть — 37. Таким образом, существующие в природе элементы состоят из смеси атомов, имеющих разные массы, но, очевидно, одинаковые химические свойства, т. е. существуют разновидности атомов одного элемента с разными и притом целочисленными массами. Ф. Астону удалось разделить такие смеси на составные части, которые были названы изотопами (от греческих слов “изос” и “топос”, что означает “одинаковый” и “место” (здесь имеется в виду, что разные изотопы одного элемента занимают одно место в периодической системе)). С точки зрения протонно-нейтронной теории, изотопами называются разновидности элементов, ядра атомов которых содержат различное число нейтронов, но одинаковое число протонов. Химическая природа элемента обусловлена числом протонов в атомном ядре, которому равно и число электронов в оболочке атома. Изменение же числа нейтронов (при неизменном числе протонов) не сказывается на химических свойствах атома.

Все это дает возможность сформулировать понятие химического элемента как вида атомов, характеризующихся определенным зарядом ядра. Среди изотопов различных элементов были найдены такие, которые содержат в ядре при разном числе протонов одинаковое общее число нуклонов, то есть атомы которых обладают одинаковой массой. Такие изотопы были названы изобарами (от греческого слова “барос”, что означает “вес”). Различная химическая природа изобаров убедительно подтверждает то, что природа элемента обуславливается не массой его атома.

Для различных изотопов применяются названия и символы самих элементов с указанием массового числа, которое следует за названием элемента или обозначается в виде индекса вверху слева от символа, например: хлор — 35 или Cl.

Различные изотопы отличаются друг от друга устойчивостью. 26 элементов имеют лишь по одному устойчивому изотопу — такие элементы называются моноизотопными, (они характеризуются преимущественно нечетными атомными номерами), и атомные массы их приблизительно равны целым числам. У 55 элементов имеется по несколько устойчивых изотопов — они называются полиизотопными (большое число изотопов характерно преимущественно для элементов с четными номерами). У остальных элементов известны только неустойчивые, радиоактивные изотопы. Это все тяжелые элементы, начиная с элемента №84 (полоний), а из относительно легких — №43 (технеций) и №61 (прометий). Однако радиоактивные изотопы некоторых элементов относительно устойчивы (характеризуются большим периодом полураспада), и поэтому эти элементы, например торий, уран, встречаются в природе. В большинстве же радиоактивные изотопы получают искусственно, в том числе и многочисленные радиоактивные изотопы устойчивых элементов.

9. Электронные оболочки атомов. Теория Бора.

По теории Резерфорда, каждый электрон вращается вокруг ядра, причем сила притяжения ядра уравновешивается центробежной силой, возникающей при вращении электрона. Вращение электрона совершенно аналогично его быстрым колебаниям и должно вызвать испускание электромагнитных волн. Поэтому можно предположить, что вращающийся электрон излучает свет определенной длины волны, зависящий от частоты обращения электрона по орбите. Но, излучая свет, электрон теряет часть своей энергии, вследствие чего нарушается равновесие между ним и ядром. Для восстановления равновесия электрон должен постепенно передвигаться ближе к ядру, причем так же постепенно будет изменяться частота обращения электрона и характер испускаемого им света. В конце концов, исчерпав всю энергию, электрон должен «упасть» на ядро, и излучение света прекратится. Если бы на самом деле происходило подобное непрерывное изменение движения электрона, его «падение» на ядро означало бы разрушение атома и прекращения его существования.

Таким образом, наглядная и простая ядерная модель атома, предложенная Резерфордом, явно противоречила классической электродинамике. Система вращающихся вокруг ядра электронов не может быть устойчивой, так как электрон при таком вращении должен непрерывно излучать энергию, что, в свою очередь, должно привести к его падению на ядро и к разрушению атома. Между тем атомы являются устойчивыми системами.

Эти существенные противоречия частично разрешил выдающийся датский физик Нильс Бор (1885 — 1962), разработавший в 1913 году теорию водородного атома, в основу которой он положил особые постулаты, связав их, с одной стороны, с законами классической механики и, с другой стороны, с квантовой теорией излучения энергии немецкого физика Макса Планка (1858 — 1947).

Сущность теории квантов сводится к тому, что энергия испускается и поглощается не непрерывно, как принималось раньше, а отдельными малыми, но вполне определенными порциями — квантами энергии. Запас энергии излучающего тела изменяется скачками, квант за квантом; дробное число квантов тело не может ни испускать, ни поглощать.

Величина кванта энергии зависит от частоты излучения: чем больше частота излучения, тем больше величина кванта. Обозначая квант энергии через Е, запишем уравнение Планка:

Е = h

где h — постоянная величина, так называемая константа Планка, равная 6,626*10 Дж*с., а — частота волны Деброиля.

Кванты лучистой энергии называются также фотонами. Применив квантовые представления к вращению электронов вокруг ядра, Бор положил в основу своей теории очень смелые предположения, или постулаты. Хотя эти постулаты и противоречат законам классической электродинамики, но они находят свое оправдание в тех поразительных результатах, к которым приводят, и в том полнейшем согласии, которое обнаруживается между теоретическим результатами и огромным числом экспериментальных фактов. Постулаты Бора заключаются в следующем:

Электрон может двигаться вокруг не по любым орбитам, а только по таким, которые удовлетворяют определенными условиям, вытекающим из теории квантов. Эти орбиты получили название устойчивых, стационарных или квантовых орбит. Когда электрон движется по одной из возможных для него устойчивых орбит, то он не излучает электромагнитной энергии. Переход электрона с удаленной орбиты на более близкую сопровождается потерей энергии. Потерянная атомом при каждом переходе энергия превращается в один квант лучистой энергии. Частота излучаемого при этом света определяется радиусами тех двух орбит, между которыми совершается переход электрона. Обозначив запас энергии атома при положении электрона на более удаленной от ядра орбите через Ен, а на более близкой через Ек и разделив потерянную атомом энергию Ен — Ек на постоянную Планка, получим искомую частоту:

= (Ен — Ек ) / h

Чем больше расстояние от орбиты, на которой находится электрон, до той, на которую он переходит, тем больше частота излучения. Простейшим из атомов является атом водорода, вокруг ядра которого вращается только один электрон. Исходя из приведенных постулатов, Бор рассчитал радиусы возможных орбит для этого электрона и нашел, что они относятся, как квадраты натуральных чисел: 1: 2: 3: …: n. Величина n получила название главного квантового числа.

В дальнейшем теория Бора была распространена и на атомную структуру других элементов, хотя это было связано с некоторыми трудностями из-за ее новизны. Она позволила разрешить очень важный вопрос о расположении электронов в атомах различных элементов и установить зависимость свойств элементов от строения электронных оболочек их атомов. В настоящее время разработаны схемы строения атомов всех химических элементов. Однако надо иметь в виду, что все эти схемы — это лишь более или менее достоверная гипотеза, позволяющая объяснить многие физические и химические свойства элементов.

Как было уже сказано раньше, число электронов, вращающихся вокруг ядра атома, соответствует порядковому номеру элемента в периодической системе. Электроны расположены по слоям, т.е. каждому слою принадлежит определенное заполняющее или как бы насыщающее его число электронов. Электроны одного и того же слоя характеризуются почти одинаковым запасом энергии, т.е. находятся примерно на одинаковом энергетическом уровне. Вся оболочка атома распадается на несколько энергетических уровней. Электроны каждого следующего слоя находятся на более высоком энергетическом уровне, чем электроны предыдущего слоя. Наибольшее число электронов N, имеющих возможность находиться на данном энергетическом уровне, равно удвоенному квадрату номера слоя:

N=2n

где n — номер слоя. Таким образом на 1-2, на 2-8, на 3-18 и т.д. Кроме того, установлено, что число электронов в наружном слое для всех элементов, кроме палладия, не превышает восьми, а в предпоследнем — восемнадцати.

Электроны наружного слоя, как наиболее удаленные от ядра и, следовательно, наименее прочно связанные с ядром, могут отрываться от атома и присоединяться к другим атомам, входя в состав наружного слоя последних. Атомы, лишившиеся одного или нескольких электронов, становятся положительно заряженными, так как заряд ядра атома превышает сумму зарядов оставшихся электронов. Наоборот, атомы, присоединившие электроны становятся отрицательно заряженными. Образующиеся таким путем заряженные частицы, качественно отличные от соответствующих атомов, называются ионами. Многие ионы в свою очередь могут терять или присоединять электроны, превращаясь при этом или в электронейтральные атомы, или в новые ионы с другим зарядом.

10.Ядерные силы.

Гипотеза о том, что атомные ядра состоят из протонов и нейтронов подтверждалось многими экспериментальными фактами. Это свидетельствовало о справедливости потонно-нейтронной модели строения ядра.

Но возникал вопрос: почему ядра не распадаются на отдельные нуклоны под действием сил электростатического отталкивания между положительно заряженными протонами?

Расчёты показывают, что нуклоны не могут удерживаться вместе за счёт сил притяжения гравитационной или магнитной природы, поскольку эти силы существенно меньше электростатических.

В поисках ответа на вопрос об устойчивости атомных ядер учёные предположили, что между всеми нуклонами в ядрах действуют какие то особые силы притяжения, которые значительно превосходят электростатические силы отталкивания между протонами. Эти силы назвали ядерными.

Гипотеза о существовании ядерных сил оказалась правильной. Выяснилось также, что ядерные силы являются короткодействующими: на расстоянии 10-15 м они примерно в 100 раз больше сил электростатического взаимодействия, но уже на расстоянии 10-14 м они оказываются ничтожно малыми. Другими словами, ядерные силы действуют на расстояниях, сравнимых с размерами самих ядер.

11.Деление ядер урана.

Деление ядер урана при бомбардировке их нейтронами было открыто в 1939 году немецкими учёными Отто Ганном и Фрицем Штрассманом.

Рассмотрим механизм этого явления. На (рис №7, а) условно изображено ядро атома урана (23592U). Поглотив лишний нейтрон, ядро возбуждается и деформируется, приобретая вытянутую форму (рис №7, б).

Мы уже знаем, что в ядре действует два вида сил: электростатические силы отталкивания между протонами, стремящиеся разорвать ядро, и ядерные силы притяжения между всеми нуклонами, благодаря которым ядро не распадается. Но ядерные силы — короткодействующие, поэтому в вытянутом ядре они уже не могут удерживать сильно удалённые друг от друга части ядра. Под действием электростатических сил отталкивания ядро разрывается на две части (рис№7, в), которые разлетаются в разные стороны с огромной скоростью и излучают при этом 2-3 нейтрона.

Получается, что часть внутренней энергии ядра переходит в кинетическую энергию разлетающихся осколков и частиц. Осколки быстро тормозят в окружающей среде, в результате чего их кинетическая энергия преобразуется во внутреннюю энергию среды (т. е. в энергию взаимодействия теплового движения составляющих её частиц).

При одновременном делении большого количества ядер урана внутренняя энергия окружающей уран среды и соответственно её температура заметно возрастают (т. е. среда нагревается).

Таким образом, реакция деления ядер урана идёт с выделением энергии в окружающую среду.

Энергия, заключённая в ядрах атомов, колоссальна. Например, при полном делении всех ядер, имеющихся в 1 грамме урана, выделилось бы столько же энергии, сколько выделяется при сгорании 2,5 т нефти.

12. Атомные электростанции.

атомная электростанция (АЭС) — электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях (ТЭС), преобразуется в электроэнергию, В отличие от ТЭС, работающих на органическом топливе, АЭС работает на ядерном горючем (в основе 233U, 235U, 239Pu) При делении 1 г изотопов урана или плутония высвобождается 22 500 квт * ч, что эквивалентно энергии, содержащейся в 2800 кг условного топлива. Первая в мире АЭС опытно-промышленного назначения мощностью 5 Мвт была пущена в СССР 27 июня 1954 г. в г. Обнинске. До этого энергия атомного ядра использовалась в военных целях. Пуск первой АЭС ознаменовал открытие нового направления в энергетике, получившего признание на 1-й Международной научно-технической конференции по мирному использованию атомной энергии (август 1955, Женева).

Принципиальная схема АЭС с ядерным реактором, имеющим водяное охлаждение, (рис. №6.). Тепло, выделяется в активной зоне реактора, теплоносителем вбирается водой (теплоносителем) 1-г контура, которая прокачивается через реактор циркуляционным насосом г Нагретая вода из реактора поступав в теплообменник (парогенератор) 3, где передаёт тепло, полученное в реакторе воде 2-го контура. Вода 2-го контура испаряется в парогенераторе, и образуется пар поступает в турбину 4.

Наиболее часто на АЭС применяют 4 типа реакторов на тепловых нейтронах 1) водо-водяные с обычной водой в качестве замедлителя и теплоносителя; 2) графито-водные с водяным теплоносителем и графитовым замедлителем; 3) тяжеловодные с водяным теплоносителем и тяжёлой водой в качестве замедлителя 4) графито-газовые с газовым теплоносителем и графитовым замедлителем.

В зависимости от вида и агрегатного состояния теплоносителя создается тот или иной термодинамический цикл АЭС. Выбор верхней температурной границы термодинамического цикла определяется максимально допустимой темп-рой оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), содержащих ядерное горючее, допустимой темп-рой собственно ядерного горючего, а также свойствами теплоносителя, принятого для данного типа реактора. На АЭС. тепловой реактор которой охлаждается водой, обычно пользуются низкотемпературными паровыми циклами. Реакторы с газовым теплоносителем позволяют применять относительно более экономичные циклы водяного пара с повышенными начальными давлением и темп-рой. Тепловая схема АЭС в этих двух случаях выполняется 2-контурной: в 1-м контуре циркулирует теплоноситель, 2-й контур — пароводяной. При реакторах с кипящим водяным или высокотемпературным газовым теплоносителем возможна одноконтурная тепловая АЭС. В кипящих реакторах вода кипит в активной зоне, полученная пароводяная смесь сепарируется, и насыщенный пар направляется или непосредственно в турбину, или предварительно возвращается в активную зону для перегрева.

В высокотемпературных графито-газовых реакторах возможно применение обычного газотурбинного цикла. Реактор в этом случае выполняет роль камеры сгорания.

При работе реактора концентрация делящихся изотопов в ядерном топливе постепенно уменьшается, и топливо выгорает. Поэтому со временем их заменяют свежими. Ядерное горючее перезагружают с помощью механизмов и приспособлений с дистанционным управлением. Отработавшее топливо переносят в бассейн выдержки, а затем направляют на переработку.

К реактору и обслуживающим его системам относятся: собственно реактор с биологической защитой, теплообменники, насосы или газодувные установки, осуществляющие циркуляцию теплоносителя; трубопроводы и арматура циркуляции контура; устройства для перезагрузки ядерного горючего; системы спец. вентиляции, аварийного расхолаживания и др.

В зависимости от конструктивного исполнения реакторы имеют отличит, особенности: в корпусных реакторах топливо и замедлитель расположены внутри корпуса, несущего полное давление теплоносителя; в канальных реакторах топливо, охлаждаемые теплоносителем, устанавливаются в спец. трубах-каналах, пронизывающих замедлитель, заключённый в тонкостенный кожух. Для предохранения персонала АЭС от радиационного облучения реактор окружают биологической защитой, основным материалом для которой служат бетон, вода, серпантиновый песок. Оборудование реакторного контура должно быть полностью герметичным. Предусматривается система контроля мест возможной утечки теплоносителя, принимают меры, чтобы появление не плотностей и разрывов контура не приводило к радиоактивным выбросам и загрязнению помещений АЭС и окружающей местности. Оборудование реакторного контура обычно устанавливают в герметичных боксах, которые отделены от остальных помещений АЭС биологической защитой и при работе реактора не обслуживаются, Радиоактивный воздух и небольшое количество паров теплоносителя, обусловленное наличием протечек из контура, удаляют из необслуживаемых помещений АЭС спец. системой вентиляции, в которой для исключения возможности загрязнения атмосферы предусмотрены очистные фильтры и газгольдеры выдержки. За выполнением правил радиационной безопасности персоналом АЭС следит служба дозиметрического контроля.

При авариях в системе охлаждения реактора для исключения перегрева и нарушения герметичности оболочек ТВЭЛов предусматривают быстрое (в течение несколько секунд) глушение ядерной реакции; аварийная система расхолаживания имеет автономные источники питания.

Наличие биологической защиты, систем спец. вентиляции и аварийного расхолаживания и службы дозиметрического контроля позволяет полностью обезопасить обслуживающий персонал АЭС от вред-ных воздействий радиоактивного облучения.

Оборудование машинного зала АЭС аналогично оборудованию машинного зала ТЭС. Отличит, особенность большинства АЭС — использование пара сравнительно низких параметров, насыщенного или слабо перегретого.

При этом для исключения эрозионного повреждения лопаток последних ступеней турбины частицами влаги, содержащейся в пару, в турбине устанавливают сепарирующие устройства. Иногда необходимо применение выносных сепараторов и промежуточных перегревателей пара. В связи тем что теплоноситель и содержащиеся в нём примеси при прохождении через активную зону реактора активируются, конструктивное решение оборудования машинного зала и системы охлаждения конденсатора турбины одноконтурных АЭС должно полностью исключать возможность утечки теплоносителя. На двухконтурных АЭС с высокими параметрами пара подобные требования к оборудованию машинного зала не предъявляются.

Часть тепловой мощности реактора этой АЭС расходуется на теплоснабжение. Наряду с выработкой электроэнергии АЭС используются также для опреснения морской воды. АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: при нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду, не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде, новые энергоблоки имеют мощность практически равную мощности средней ГЭС, однако коэффициент использования установленной мощности на АЭС (80%) значительно превышает этот показатель у ГЭС или ТЭС. Об экономичности и эффективности атомных электростанций может говорить тот факт, что из 1 кг урана можно получить столько же теплоты, сколько при сжигании примерно 3000 т каменного угля.

Значительных недостатков АЭС при нормальных условиях функционирования практически не имеют. Однако нельзя не заметить опасность АЭС при возможных форс-мажорных обстоятельствах: землетрясениях, ураганах, и т. п. — здесь старые модели энергоблоков представляют потенциальную опасность радиационного заражения территорий из-за неконтролируемого перегрева реактора.

13. Заключение

Подробно изучив явление электризации и строение атома, я узнал, что атом состоит из ядра и находящихся вокруг него отрицательно заряженных электронов. Ядро состоит из положительно заряженных протонов и не имеющих заряда нейтронов. При электризации тела на электризуемом теле возникает либо избыток, либо недостаток электронов. Это определяет заряд тела. Существует только два рода электрических зарядов — положительные и отрицательные заряды. В результате проделанной мной работы я глубоко познакомился с явлениями электростатики и разобрался, как и почему происходят эти явления. Например, молния. Явление электростатики тесно связано со строением атома. Атомы таких веществ как уран, радий и д.р. обладают радиоактивностью, Энергия атома имеет огромное значение для жизни всего человечества. Например, энергия, заключённая в одном грамме урана, равна энергии выделяющейся при сгорании 2.5 тонн нефти. В настоящее время радиоактивная энергия атомов нашла своё применение во многих областях жизни. С каждым годом строят всё больше АЭС (атомных электростанций), развивается производство ледоколов и подводных лодок с атомным реактором. Энергия атома применяется в медицине для лечения различных заболеваний, а так же во многих областях народного хозяйства. Неправильное использование энергии может представлять опасность для здоровья живых организмов. Энергия атомов может принести людям пользу в том случаи, если они научатся правильно использовать её.

КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ВЕЧЕРНЯЯ (СМЕННАЯ) ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №1»

ПРОЕКТ

ИССЛЕДОВАНИЕ ЯВЛЕНИЙ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ ТЕЛ

                                                                      Авторы проекта:

                                                                       учащиеся 8 класса               

                                                       Голейников Иван

                                           Егоров Ян

                                                           Кондратьев Степан

                                                           Марчченко Сергей

                                                                     Колединцев Константин

                                                          Мельников Роман

                                                              Решетников Рустам                

                                                          Суховской Рустам

                                                           Теленчинов Юрий

                                                                        Руководитель проекта:      

                                                     учитель физики

                                                                                       Добровольский Анатолий Андреевич

Рубцовск

2019

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………………………………………………………. . 3

1. Явление электризации …………………………………………………………………………… 4

     1.1 Электризация трением … …………………………………………………………………. 4

     1.2  Электризация соприкосновением с заряженным тело………………………..  4

     1.3  Электризация через влияние ……………………………………………………………  4

     1.4  Наши эксперименты………………………………………………………………………….  5

     1.5  Роль электризации в природе и технике……………………………………………..  5

     1.5.1  Электрические явления в природе …..……………………………………………  5

     1.5.2  Электрические явления в неживой природе …………………………………… 6

     1.5.3  Электрические явления в технике ………………………………………………….. 7

 2. Заключение ……………………………………………………………………………………………. 9

     2.1  Положительное влияние электризации ……………………………………………… 9

     2.2  Отрицательное влияние электризации ………………………………………………. 10

     2.3  Способы снижения вреда от статического электричества ………………….. 10

 3. Информационные ресурсы ……………………………………………………………………… 13

2

Введение

  Изучая тему «Электрические явления» мы обратили внимание на то, что электричество возникает не только от источников питания (аккумулятор, генератор) но также, оно возникает в природе и в нашей повседневной жизни.   Мы часто задаем себе вопросы: « Как возникают молнии?», «Почему машина бьет  током?» , «Почему когда я снимаю свитер меня «щелкает» как будто током?”, «Насколько этот ток для нас опасен?». (Слайд 3,4). Учитель предложил нам более глубоко исследовать этот вопрос. Так как с проявлениями «особого» электричества мы сталкиваемся постоянно — наша исследовательская работа актуальна.

  Проблема – изучить насколько воздействие статического электричества опасно для человека и способах снижения вреда от этого воздействия. 

  Объект исследования — статическое электричество.

  Предмет исследования — причины возникновения и последствия воздействия статического электричества на организм человека.  

 Цель – всесторонне изучить информацию о явлении электризации тел, выработать статическое электричество в домашних условиях, выявить влияние статического электричества на организм человека.

  Задачи: 

  1. Изучить информацию о статическом электричестве (Причины возникновения, проявления в природе, в быту).
  1. Рассмотреть опыты со статическим электричеством.
  1. Провести эксперимент дома, увидеть или услышать статическое электричество.
  2. Рассмотреть примеры электризации тел в природе и технике.
  3. Проанализировать насколько воздействие статического электричества опасно для человека.
  4. Определить способы снижения вреда от этого воздействия.

  Гипотеза: Статическое электричество вырабатывается с помощью трения предметов. Оно влияет на организм человека и может быть смертельно опасно.

  Методы исследования:  Поиск. (Поискать информацию про статическое электричество в интернете, в книгах). Изучение и обобщение. Опрос. Эксперимент. Анализ.

 Теоретическая значимость нашей исследовательской работы заключается в том, что результаты исследования могут быть использованы  для снижения влияния статического электричества на организм человека.

  Практическая значимость исследования состоит в том, что оно может быть использовано школьниками для повышения образовательного уровня, учителем биологии и физики для объяснения тем и проведения занимательного урока охраны здоровья.  

  Этапы работы:

подготовительный (октябрь 2019 г.) – сбор информации по теме исследования из различных источников, планирование работы;

проведение наблюдений (октябрь-ноябрь 2019 г.) – проведение наблюдений и экспериментов за применением данного явления в быту и технике;

подведение итогов эксперимента (декабрь 2019 г.) – анализ собранных данных, выводы, защита.

  Тип проекта — исследовательский.

3

1. Явление электризации

   Все тела с которыми мы имеем дело в повседневной жизни электрически нейтральны. Тогда возникает вопрос: «Откуда появляются заряды при электризации тел и почему одни тела заряжаются положительно, а другие отрицательно?».

     Все что нас окружает состоит из атомов. В центре атома находится положительно заряженное ядро.  Вокруг ядра по орбитам вращаются отрицательно заряженные электроны (подобно планетам в Солнечной системе). (Слайд 5) В ядре , сосредоточен весь положительный заряд и практически вся масса атома. Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Протоны имеют положительный заряд (протон открыт Резерфордом в 1919 г). Определяют заряд ядра (зарядовое число). Нейтроны зарядом не обладают (нейтрон открыт Чедвиком в1932 г). Ядро занимает ничтожную часть в объеме атома. Масса протона в 1840 раз больше массы электрона масса нейтрона незначительно отличается от массы протона.  (Слай 6) Обычно атом электрически нейтрален. Что это означает? Это значит, что общее число электронов в атоме равно общему числу протонов. Знание о строении атома позволяет объяснить многие явления Например:  Почему металлы проводят электрический ток , а неметаллы – нет? Как создается атомное оружие? Как происходит электризация тел?

   Явление приобретения телами электрического заряда называют — электризация. (Слайд 7)

Существуют 3 способа электризации (Слайд 8)

1.1 Электризация трением 

  С электризацией трением мы встречались, когда электризовали эбонитовую палочку кусочком шерсти. Возьмем эбонитовую палочку и потрем ее шерстяной тканью – в этом случае палочка приобретет отрицательный заряд. Выясним, что вызвало возникновение этого заряда. Оказывается, что в случае тесного контакта двух тел, изготовленных из разных материалов, часть электронов переходит из одного тела на другое. В этом случае заряжаются оба тела: одно — положительно, другое — отрицательно. Заряды обоих тел одинаковы по величине. Положительные заряды обозначают знаком «+», а отрицательные заряды — знаком «». Тела, имеющие электрические заряды одинакового знака, взаимно отталкиваются.
Тела, имеющие электрические заряды противоположного знака, взаимно притягиваются.
(Слайд 9)

1.2 Электризация соприкосновением с заряженным телом 

   При соприкосновении незаряженного тела с заряженным предметом тело получает такой же заряд, какой был у заряженного предмета. (Слайд 10)

1.3  Электризация через влияние

  Проведем следующий опыт: возьмем эбонитовую палочку и зарядим ее с помощью электризации трением. Поднесем палочку к шару электрометра, коснемся на некоторое время шара электрометра пальцем и уберем палочку, мы видим, что стрелка электрометра отклонилась (Слайд 11)

  Таким образом, шар приобрел электрический заряд, хотя мы его не касались эбонитовой палочкой. Почему же это произошло? Знак шара является противоположным знаку заряду палочки. Так как контакта между заряженным и незаряженным телами не было, описанный процесс называется электризацией через влияние (или электростатической индукцией). Под действием электрического поля отрицательно заряженной палочки свободные электроны перераспределяются по поверхности металлической сферы. (Слайд 12) Электроны имеют отрицательный заряд, поэтому они отталкиваются от отрицательно заряженной эбонитовой палочки. В

4

результате количество электронов станет избыточным на удаленной от палочки части сферы и недостаточным на ближней. Если коснуться сферы пальцем, то некоторое количество свободных электронов перейдет из сферы на тело исследователя.

1.4  Наши эксперименты

   Эксперимент №1 «Пластмассовая расческа и шерстяные вещи». Мы взяли пластмассовую расческу, бумажную салфетку и шерстяной носок. Из салфетки сделали маленькие кусочки бумажек. Затем стали по очереди натирать расческу сначала о шерстяной носок, затем о салфетку. От трения с шерстяным носком бумажки притянулись к расческе. (Слайд 13) От трения с бумажной салфеткой, бумажки в итоге остались неподвижны.

(Слайд 14) 

     Эксперимент №2 « Пластмассовая расческа, шерстяные вещи и вода». Мы снова натерли пластмассовую расческу о шерстяной носок и аккуратно поднесли расческу к струе, стараясь, чтобы вода не попала на расческу. Наблюдали, как струя изгибается, пытаясь «притянуться» к расческе! (Слайд 15)

      Эксперимент №3. «Отделяем перец от соли». В тарелке смешиваем соль и перец. Хорошенько натираем пластмассовый расческу о шерстяной носок. Подносим расческу к тарелке и наблюдайте, как перец буквально выпрыгивает из соли и прилипает к расческе! Когда же  «заряженную» расческу передали  в руки другому человеку, у нас ничего не получилось. Заряд на расческе пропал. Поэтому заряжать ее и проводить эксперимент должен один и тот же человек. (Слайд 16) 

1.5  Роль электризации в природе и технике

   Какое же все таки красивое и интересное явление – электризация! Но несмотря на всю красоту и полезность этого явления, оно иногда приносит вред: если в одних случаях это просто неудобство и неприятные ощущения, то в других случаях электризация может привести к катастрофе!

1.5.1  Электрические явления в природе

   Первыми объектами, свидетельствующими о наличии электрических явлений в живой природе, были рыбы. Жители Южной Америки давно подметили, что некоторые рыбы способны наносить парализующие удары. Такими способностями обладают электрические угри, нильский электрический сом, скаты. Еще древние римляне знали, как электрические скаты добывают себе пищу: они не гоняются за добычей, не сидят в засаде, но у крабов или осьминогов, оказавшихся рядом со спокойно плывущими в воде скатами, начинаются конвульсии, и они гибнут от электрического разряда.

   Почти слепой электрический угорь ориентируется и распознает предметы, испуская слабые разряды – примерно один в минуту, – создающие на короткое время электрическое поле вокруг всего его тела. Если в это поле попадает какой-нибудь объект или потенциальная жертва, рыба сразу настораживается и либо огибает препятствие , либо спешит к добыче. Электрический угорь из Амазонии – пресноводная рыба из Южной Америки. В отличие от своих мелких сородичей он достигает 2, 5 м в длину, причем четыре пятых тела приходится на электрические органы. Это одно из немногих животных , убивающих током. Он генерирует напряжение до 600 вольт , которое способно свалить с ног лошадь. Свое длинное тело он может плавно провести под корягой или среди камней, ни разу не коснувшись их.

  Удивительными электрическими свойствами обладает клюв утконоса, обитателя

5

австралийских рек. Клюв утконоса помогает животному находить корм, плавая под

водой с закрытыми глазами, ушами и ноздрями. Широкий кожистый клюв этого необычного млекопитающего покрыт тысячами крошечных пор с рецепторами, они воспринимают слабые электрические поля, создаваемые мышечными сокращениями их жертвы. Водя своим чувствительным клювом по дну, утконос удовлетворяет ненасытный аппетит: ежедневно он съедает почти столько пищи, сколько весит сам. Он ощущает и более слабые электрические поля, создаваемые движениями воды через препятствия вроде камней и бревен. Это помогает утконосу ориентироваться. (Слайд 17)

1.5.2  Электрические явления в неживой природе

   С давних пор человек наблюдал грозу, молнию, «огни святого Эльма, северное сияние. Электрическая природа молнии была раскрыта в исследованиях американского физика Б. Франклина, по идее которого был проведён опыт по извлечению электричества из грозового облака. Широко известен опыт Франклина по выяснению электрической природы молнии. В 1750 году им опубликована работа, в которой описан эксперимент с использованием воздушного змея, запущенного в грозу. Средняя длина молнии 2,5 км, некоторые разряды простираются в атмосфере на расстояние до 20 км.

  Наиболее часто молния возникает в кучево-дождевых облаках, тогда они называются грозовыми; иногда молния образуется в слоисто-дождевых облаках, а также при вулканических извержениях, торнадо и пылевых бурях.

   Молнии — серьезная угроза для жизни людей. Поражение человека или животного молнией часто происходит на открытых пространствах т.к. электрический ток идет по кратчайшему пути “грозовое облако – земля”. Часто молния попадает в деревья и трансформаторные установки на железной дороге, вызывая их возгорание. Поражение обычной молнией внутри здания невозможно, однако бытует мнение, что так называемая шаровая молния может проникать через щели и открытые окна. Обычный грозовой разряд опасен для телевизионных и радиоантенн расположенных на крышах высотных зданий, а также для сетевого оборудования.

   Наша планета полна загадок и необычных явлений. Издавна люди интересовались таким специфическим свечением, которое получило название «Огни Святого Эльма». Оно возникает на шпилях зданий и разнообразных заостренных предметах во время снеговых бурь, гроз и торнадо.

   В средние века люди не находили научного объяснения этому явлению и считали такой огонек знамением от Высших Сил. Однако сегодня физики доступно объясняют этот удивительный процесс. Оказывается, когда приближается гроза, то на земле накапливается огромное количество электричества. Учитывая тот факт, что воздух заряжен положительными частицами, а земля – отрицательными, то в средних слоях атмосферы при соприкосновении частиц возникает электрический разряд. Огни Святого Эльма представляют собой яркие кратковременные вспышки, искры или бело-голубые огоньки, похожие на факел. Их возникновение сопровождается специфическими звуковыми эффектами: шипением, потрескиванием.

    Полярное сияние (авро́ра, лат. Aurora), северное сияние (Aurora Borealis), южное сияние (Aurora Australis), устар. «па́зори»[— свечение (люминесценция) верхних слоёв атмосфер планет, обладающих магнитосферой, вследствие их взаимодействия с заряженными частицами солнечного ветра.

    Полярное сияние – это электрическое свечение ионосферы Земли. Солнечное излучение представляет собой потоки протонов и электронов. Они, достигая атмосферы, вторгаются в ее верхний разряженный слой и соударяются с содержащимся в нем кислородом и азотом, возбуждая их. Сообщенный молекулам электрический разряд провоцирует выброс энергии, которая и становится светом.
                                                                            6

Цвет полярного свечения зависит от того, молекулы какого вещества возбуждены больше: кислород придает желтый и зеленый цвета, а азот – красный и фиолетовый. Данное природное явление характерно только для поясов Земли, расположенных близ северного и южного магнитных полюсов. Высотность явления – 80-1000 километров над поверхностью Земли.

     Полярное сияние ошибочно носит название северного, ведь оно характерно не только для северного полушария, но и для южного. Сезонная активность сияния приходится на первые весенние и осенние месяцы, на дни равноденствия. В течение суток наибольшая интенсивность свечения проявляется около 23.00 ночи.

    Полярное сияние является одним из самых красивых явлений природы, хотя, стоит заметить, существуют и другие столь же прекрасные явления. Только далеко не все из них обладают столь масштабным характером. Благодаря тому, что полярное свечение происходит на большой высоте, видно оно из многих приполярных районов планеты. Хотя бывало и так, что наблюдалось это явление по всей Земле.

    Лучше всего наблюдать за явлением из космоса, так как ни Солнце, ни облачность, ни другие слои атмосферы не искажают обзор. Длительность свечения может исчисляться сутками, а может и несколькими десятками минут. Береговые линии материков и островов оказывают влияние на высотность и интенсивность полярного сияния. Так, вдоль берега оно, как правило, ниже, а над водными пространствами более подвижное. (Слайд 18)

 1.5.3  Электрические явления в технике

   Промышленные фильтры для очистки газовых выбросов от твёрдых частиц не могут уловить слишком мелкую пыль. Для этого используют электрофильтры. С заострённых концов сильно наэлектризованных электродов стекают потоки электронов, которые заряжают собой частицы пыли. Под действием электрического поля заряженные частицы пыли осаждаются на электродах с противоположным знаком заряда.

   Устройство лазерного принтера основано на электрических явлениях . Когда принтер получает задание для печати, изображение с помощью лазера «рисуется» в виде положительно заряженных точек. Затем из контейнера на барабан сыплется очень мелкая сухая краска , которая прилипает только в тех местах, где есть положительно заряженные точки. С помощью специального механизма к барабану подаётся бумага, приобретая по пути отрицательный заряд. Бумага соприкасается с фотобарабаном, частицы положительно зарядившейся краски притягиваются к отрицательно заряженному листу, на котором остаётся отпечаток. Затем бумага проходит по горячему ролику, где частицы краски «вплавляются» в бумагу.

   На современных автомобильных заводах кузова автомобилей окрашиваются в специальных камерах, где краска распыляется и одновременно электрически заряжается отрицательно, а затем оседает на кузове, заряженном положительно. Таким образом, процесс покраски автоматизируется, и достигается высокая равномерность окраски.

  Аналогично процессу покраски автомобилей в пищевой промышленности коптят рыбу. Копчение – это процесс пропитывания продуктов дымом. Частицы дыма заряжают положительно, и они равномерно оседают на отрицательно заряженной тушке рыбы или мяса, поэтому процесс копчения происходит быстрее и качественнее.

  Чтобы получить в электрическом поле слой ворса на каком-либо материале, надо материал заземлить, поверхность покрыть клеящим веществом, а затем через заряженную металлическую сетку, расположенную над этой поверхностью, пропустить порцию ворса. Ворсинки быстро ориентируются в поле и, распределяясь равномерно, оседают на клей строго перпендикулярно поверхности. Так получают покрытия, похожие на замшу или бархат. Легко получить разноцветный узор, заготовив порции

7

разного по цвету ворса. Так можно сделать многоцветные ковры.

   Если мелкие частицы одного вещества зарядить положительно, а другого — отрицательно, то легко получить их смесь, где частицы распределены равномерно. Например, на хлебозаводе теперь не приходится совершать большую механическую работу, чтобы замесить тесто. Заряженные положительно крупинки муки воздушным потоком подаются в камеру, где они встречаются с отрицательно заряженными капельками воды, содержащей дрожжи. Крупинки муки и капельки воды образуют однородное тесто.

   Можно привести много других примеров полезного применения статической электризации. Основанная на этом явлении технология удобна: потоком заряженных частиц можно управлять, изменяя электрическое поле, а весь процесс легко автоматизировать.(Слайд 19)

   В ситуациях, когда происходит трение соприкасающихся поверхностей, может наблюдаться явление электризации. Это очень опасно на некоторых производствах (например, мукомольные, текстильные и химические заводы), а также при изготовлении электронных приборов.

  Например, кожаные или резиновые ремни, передающие вращение на мельницах электризуются, и возникающий при этом искровой разряд может вызвать взрыв мучной пыли. Во время работы ткацкого станка волокна ткани от трения приобретают разноимённые заряды, это приводит к их взаимному отталкиванию (они начинают «топорщиться»), что значительно затрудняет работу на станке. Кроме того, наэлектризованная ткань притягивает частицы пыли из воздуха, поэтому ткань в процессе выработки сильно загрязняется.

  Во время сбора электронных приборов некоторые элементы, чувствительные к статическому электричеству (например, микросхемы), могут быть повреждены. Поэтому сотрудники, занимающиеся монтажом электронных микросхем, обязаны одевать специальные браслеты с проводом, подключаемым к заземлению.

   Во время полёта из-за трения о воздух электризуются самолёты. Поэтому после посадки нельзя сразу же к самолёту приставлять металлический трап: может возникнуть электрическая искра и, как следствие, пожар. Сначала самолёт разряжают: опускают с него на землю металлический трос, соединённый с корпусом самолёта, и электрические заряды уходят в землю.

  Похожие меры предосторожности используются и в автомобилях: к корпусу бензовоза прикрепляется металлическая цепь, которая волочится по земле, отводя в неё накапливающиеся заряды. При сливе топлива или заправке любой бензовоз обязательно подключают к заземлению металлическим тросом.

  Чтобы нейтрализовать вредное действие статического электричества: на производстве заземляют станки и машины, увлажняют воздух, используют специальные нейтрализаторы зарядов; дома увлажняют помещения, используют специальные добавки к воде при мытье полов, антистатик для одежды. (Слайд 20)

8

2. Заключение

 1.  В  начале нашего проекта мы поставили перед собой цель – всесторонне изучить информацию о явлении электризации тел, выработать статическое электричество в домашних условиях, выявить влияние статического электричества на организм человека.

    Была выдвинута гипотеза – статическое электричество вырабатывается с помощью        трения предметов. Оно влияет на организм человека и может быть смертельно опасно.

 2. Наша работа в рамках исследовательского проекта позволяет сделать вывод о том что статическое электричество существует везде — в природе, технике, быту и даже в организме человека. В процессе исследования было выявлено что статическое электричество вырабатывается и передается не только с помощью трения предметов (гипотеза), но и при соприкосновении незаряженного тела с заряженным предметом и электризацией через влияние (или электростатической индукцией) . Однако, оно есть не во всех предметах. Теоретически рассмотрены опыты со статическим электричеством. Проведенные нами эксперименты наглядно подтвердили теоретическую информацию об электризации тел.

 3. В живой природе парализующие удары электричеством способны наносить электрические угри, нильский электрический сом, скаты. Клюв утконоса помогает животному находить корм, плавая под водой с закрытыми глазами, ушами и ноздрями. Широкий кожистый клюв этого необычного млекопитающего покрыт тысячами крошечных пор с рецепторами, они воспринимают слабые электрические поля, создаваемые мышечными сокращениями их жертвы. В неживой природе яркими примерами возникновения статического электричества являются молнии, «Огни Святого Эльма»  и полярное сияние.      
 Явление электризации тел широко используется и в технике при производстве электрофильтров в промышленности, в работе принтеров, на современных автомобильных заводах при окрашивании кузова автомобилей, при копчении рыбы и т. д.    

2.1  Положительное влияние электризации

  • Электрические заряды выполняют так много полезных дел, что всех их и не перечислить.
  • Например, копчение это пропитывание продукта древесным дымом. Частицы дыма не только придают продуктам особый вкус, но и предохраняют их от порчи. При электрокопчении частицы коптильного дыма заряжают положительно, а к отрицательным электродам подсоединяют, например, тушки рыбы. Заряженные частицы дыма оседают на поверхности тушки и частично поглощаются. Весь процесс электрокопчения продолжается несколько минут.
  • На птицефабриках, с целью уменьшения запыленностей помещений используют электрофильтры.
  • Для качественной покраски кузова автомобиля используют электризацию: краску при этом заряжают одним знаком, а кузов автомобиля – другим. При этом краска ложится равномерно, экономно.
  • На хлеб заводе в специальных камерах производят замеску теста: муку заряжают одним знаком заряда, а воду, смешанную с дрожжами другим. Тесто, конечно получается без комочков.

9

  • Использование синтетического белья (поливиниллоридное) при лечение некоторых болезней
  • Создание лекарственных электроаэрозолей для лечения заболеваний дыхательных путей
  • Определение отпечатков пальцев в криминалистике

2.2 Отрицательное влияние электризации

  • Например в типографских машинах электризация бумаги вызывает её свёртывание и брак при печати. При этом возникают искры, которые могут вызвать пожар.
  • Водители бензовозов постоянно подвержены опасности: во время закачивания, перевозке горючего. Горючее трется о корпус бензовоза или трубопровода и происходит накапливание заряда. При малейшей искре может произойти взрыв.
  • В текстильной промышленности происходит трение нитей об детали машины, при этом электризация может вызвать пожар.
  • Электризация бумажной ленты при трении о валки, станков на производстве
  • Электризация корпуса самолета
  • Машин при трении о воздух
  • Электризация предметов быта, одежды, волос (Слайд 20)

2.3  Способы снижения вреда от статического электричества

   Статическое электричество само по себе – опасное для человека природное проявление, способное привести к ряду нежелательных последствий и даже тяжелой болезни или смерти. Поэтому борьбе с ним уделяется повышенное внимание не только в промышленных масштабах, но и в бытовых условиях.

   Достаточно заземленный предмет никогда не накопит в себе статическое электричество. Что значит «заземленный»? Это значит, постоянно контактирующий с земной поверхностью. Но чтобы «контактировать с земной поверхностью», нужно, чтобы обувь была на токопроводящей подошве. В нынешнее время это вряд ли возможно, поскольку вся современная обувь делается на подошве из синтетических полимеров, каучука, резины и пр. “Но как снять статическое электричество с человека в этом случае?” – спросите вы. Как по-иному можно «заземлиться»? Ответ прост, и заключается он в повышенной влажности воздуха. Если уровень влажности воздуха в помещении хоть ненамного выше обычного, сам воздух, пропитанный влагой, станет для вашего тела отличным «разрядником». Именно поэтому при повышенной влажности статического электричества не возникает, как не возникает его и в том случае, если вы, скажем, намокли под дождем.

   Как снять с себя статику безболезненно? Искра во время разрядки не столь болезненна, сколь неприятна. Как снимать статическое электричество со своего тела или, если выразиться поточнее, как разрядить себя, не получив при этом неприятный удар током? Для этого нужно взять любое небольшое изделие из стали, например пилку для ногтей, чайную ложку или пинцет, в результате чего положительный потенциал вашего тела распространится и на них. Далее следует прикоснуться краем пинцета к батарее отопления, автомобилю или иному массивному металлическому предмету. Тогда искра проскочит не между вашими пальцами и пинцетом, а между пинцетом и тем предметом, к которому вы им прикоснетесь. В этом случае никаких отрицательных ощущений вы не переживете. Только делать это придется раз за разом через некоторые промежутки времени, иначе рано или поздно заряд в вас накопится вновь, и вы все равно получите удар током.

   Какая одежда располагает к накоплению статического напряжения? Многие задаются

10

вопросом о том, как снять статическое электричество с одежды. Дело в том, что сама по себе одежда не может накопить в себе ни положительный, ни отрицательный заряд. Чтобы он накопился, нужно, чтобы между деталями одежды происходило трение. А трение возникает во время ношения одежды, ее снятия и пр. И в этих случаях заряд копится не в самой одежде, а в вашем теле. Только в момент расставания с одеждой между вами и деталью гардероба может проскочить искра. Особенно это характерно для одежды из синтетических волокон. Снимая свитер из синтетики через голову, можно воочию узреть разряды, мелькающие между его тканью, тканями одежды, остающейся на вас, волосами и вашим телом. Особенно это заметно при выключенном свете. Даже воздух наполняется запахом озона, возникающим только в моменты электрических разрядов, а волосы на голове встают дыбом, поскольку они начинают отталкивать друг дружку. Но деталь одежды, ударившая вас током на прощание, не полностью возвращает вашему телу все отобранные у него электроны, а потому после таких процедур раздевания вы всегда превращаетесь в объект со знаком «плюс», который рано или поздно разрядится на «минус». Для того чтобы во время ношения одежды из синтетики в вас не накапливался статический заряд, нужно стирать ее со специальными кондиционерами, которые препятствуют тому, чтобы деталь гардероба собирала с вашего тела электроны. Таких кондиционеров множество, и все они продаются в любых магазинах бытовой химии.

 «Злобный» автомобиль. Очень часто искра статического разряда проскакивает между автомобилем и автолюбителем (пассажиром). Что делать, если ваша машина постоянно награждает вас ударом тока? Как снять статическое электричество с автомобиля, чтобы каждый раз, вылезая из машины, она не «кусала» вас на прощание? Здесь проблема, опять же, кроется в вас, то есть в вашем поведении за рулем и в материалах, из которых сделаны чехлы для автомобильного сиденья или само сиденье. Сидя за рулем, вы все равно двигаетесь, создавая трение. В вас копится заряд, а резиновые коврики авто препятствуют разрядке, и напряжение остается в вас все время нахождения в машине, пока вы, вылезая из нее, не прикоснетесь частью тела к металлическому кузову автомобиля. В этот момент и происходит разрядка. Приятного мало, а потому следует запастись специальными средствами обработки кресел автомобиля. Эти антистатики имеют вид аэрозолей. Распылив это средство на чехлы кресел, вы воспрепятствуете тому, чтобы во время трения они накапливали в вас положительный заряд. Но автомобиль – такая вещь, которая сама может накапливать в себе статику, особенно в сухую погоду. Для того чтобы этого не происходило и ваш автомобиль не лупил вас током почем зря, купите в магазине автозапчастей специальную полоску (ремешок), которая крепится под задним бампером и запитывается к корпусу машины. Нынешние разновидности антистатических ремешков и вовсе крепятся к выхлопной трубе. Кончик такой полоски, постоянно соприкасаясь с землей, будет препятствовать накоплению статики в кузове.

    В заключение хотелось бы вновь вернуться к накоплению статики в нашем теле. Чаще всего статика копится в волосах во время расчесывания. Это очень сильно затрудняет данную процедуру, поскольку волосы топорщатся и притягиваются к расческе, стоят дыбом и всячески препятствуют нашим манипуляциям. Как снять статическое электричество с волос, чтобы, наконец, нормально расчесаться? Здесь может помочь замена синтетической расчески на деревянную либо, опять же, специальные косметические средства – кондиционеры-антистатики. Либо расчесывайте влажные волосы. Как уже было сказано, влага отлично проводит электричество, и во время расчесывания статика в ваших волосах копиться не будет.

Практическая значимость исследования состоит в том, что оно может быть использовано школьниками для повышения образовательного уровня, учителем физики

11

и биологии для объяснения тем «Электризация тел при соприкосновении. Два рода зарядов. Взаимодействие заряженных тел. Электроскоп. Электрическое поле. Делимость электрического заряда. Электрон. Строение атома. Объяснение электрических явлений. Проводники, полупроводники и непроводники электричества.» и проведения занимательного урока охраны здоровья.

   Поставленные цели достигнуты, задачи решены.

   За время работы над проектом, нами была изучена лишь небольшая часть практического применения электризации тел в природе, быту и технике. В дальнейшем, мы продолжим наши исследования в этом направлении при более детальном изучении в старших классах электродинамики.

12

3.  ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ

  1.  Горев Л.А. Занимательные опыты по физике. – М.: Издательство «Просвещение», 1977.
  2. http://уроки.мирфизики.рф
  3. https://infourok.ru/
  4. https://fb.ru/
  5. http://class-fizika.ru/u8-5.html
  6. https://naturae.ru/atmosfera-zemli/atmosfernye-yavleniya/polyarnoe-siyanie.html
  7. http://yandex.ru/clck/jsredir?from=yandex.ru
  8. https://ru.wikipedia.org/wiki
  9. http://obuchonok.ru/znachimost” target=”
  10. 100urokov.ru
  11. http://www.papatoday.ru/razvitie_rebyonka/eksperimenty-so-staticheskim-elektrichestvom.html
  12. https://www.syl.ru/misc/i/ai/194746/843416.jpg
  13. https://fb.ru/article/396885/kak-snimat-staticheskoe-elektrichestvo-prostyie-metodyi-pravila-zaschityi
  14. https://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2017/05/25/stroenie-atoma

13