Hej ósmoklasiści! Gotowi na sprawdzian z elektrostatyki? Nie martwcie się, pomogę Wam się przygotować!
Co to jest Elektrostatyka?
Elektrostatyka to dział fizyki. Zajmuje się badaniem ładunków elektrycznych. Te ładunki są w spoczynku. Czyli, nie poruszają się!
Ładunki Elektryczne
Istnieją dwa rodzaje ładunków: dodatnie i ujemne.
Ładunki jednoimienne się odpychają. Czyli, plus z plusem, minus z minusem.
Ładunki różnoimienne się przyciągają. Czyli, plus z minusem.
Atom to podstawowy składnik materii. Składa się z protonów, neutronów i elektronów.
Protony mają ładunek dodatni. Znajdują się w jądrze atomu.
Neutrony są obojętne elektrycznie. Również znajdują się w jądrze.
Elektrony mają ładunek ujemny. Krążą wokół jądra.
Jeżeli atom ma tyle samo protonów co elektronów, jest elektrycznie obojętny.
Jeżeli atom zyska elektron, staje się jonem ujemnym (anionem).
Jeżeli atom straci elektron, staje się jonem dodatnim (kationem).
Elektryzowanie Ciał
Ciała można naelektryzować na kilka sposobów.
Elektryzowanie przez Tarcie
Pocieramy dwa różne materiały o siebie. Elektrony przechodzą z jednego ciała na drugie. Na przykład, pocieranie balona o włosy.
Elektryzowanie przez Dotyk
Dotykamy ciałem naelektryzowanym ciało obojętne. Część ładunku przepływa. Oba ciała mają ten sam rodzaj ładunku.
Elektryzowanie przez Indukcję
Zbliżamy ciało naelektryzowane do ciała obojętnego. Ładunki w ciele obojętnym się przesuwają. Powstaje rozkład ładunków. Nie dotykamy ciał!
Prawo Coulomba
Prawo Coulomba opisuje siłę oddziaływania między dwoma ładunkami elektrycznymi.
Siła ta jest wprost proporcjonalna do iloczynu wartości ładunków. Jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.
Wzór: F = k * (q1 * q2) / r2
Gdzie:
- F - siła Coulomba
- k - stała elektrostatyczna
- q1, q2 - wartości ładunków
- r - odległość między ładunkami
Pole Elektryczne
Pole elektryczne to przestrzeń wokół ładunku elektrycznego. W tej przestrzeni działają siły elektryczne na inne ładunki.
Pole elektryczne wizualizujemy za pomocą linii sił pola elektrycznego.
Linie sił wychodzą z ładunków dodatnich i wchodzą do ładunków ujemnych.
Przewodniki i Izolatory
Przewodniki to materiały, które dobrze przewodzą prąd elektryczny. Mają swobodne elektrony. Np. metale.
Izolatory to materiały, które słabo przewodzą prąd elektryczny. Nie mają swobodnych elektronów. Np. szkło, guma.
Zastosowania Elektrostatyki
Elektrostatyka ma wiele zastosowań.
Drukarki laserowe używają elektrostatyki do nanoszenia toneru na papier.
Malowanie proszkowe wykorzystuje elektrostatyczne przyciąganie farby do metalu.
Filtry elektrostatyczne oczyszczają powietrze z zanieczyszczeń.
Bezpieczeństwo
Należy uważać na wyładowania elektrostatyczne. Mogą uszkodzić sprzęt elektroniczny. Mogą spowodować pożar.
Używaj uziemienia. Unikaj tworzenia ładunków elektrostatycznych.
Przykładowe Zadania
Zadanie 1: Dwa ładunki o wartościach +2C i -3C znajdują się w odległości 2m. Oblicz siłę oddziaływania między nimi.
Rozwiązanie: Użyj wzoru Coulomba. Pamiętaj o jednostkach!
Zadanie 2: Opisz, jak można naelektryzować laskę ebonitową przez pocieranie wełną.
Rozwiązanie: Elektrony przechodzą z wełny na ebonit. Ebonit staje się naładowany ujemnie. Wełna naładowana dodatnio.
Podsumowanie
Pamiętaj o:
- Rodzajach ładunków elektrycznych.
- Prawie Coulomba.
- Sposobach elektryzowania ciał.
- Przewodnikach i izolatorach.
- Zastosowaniach elektrostatyki.
Powodzenia na sprawdzianie! Wierzę w Was!
Powodzenia!
