Итак, сумма всех отрицательных зарядов в теле равна по абсолютному значению сумме всех положительных зарядов, и тело в целом не имеет заряда. Оно электрически нейтрально.
Если же нейтральное тело приобретёт электроны от какого-нибудь другого тела, то оно получит отрицательный заряд. Таким образом, тело заряжено отрицательно в том случае, если оно обладает избыточным, по сравнению с нормальным, числом электронов.
А если нейтральное тело теряет электроны, то оно получает положительный заряд. Следовательно, тело обладает положительным зарядом, если у него недостаточно электронов.
Таким образом, тело электризуется, т. е. получает электрический заряд, когда оно приобретает или теряет электроны.
Когда эбонитовую палочку трут о шерсть, то она заряжается отрицательно, а шерсть при этом — положительно. Это объясняется тем, что при трении электроны переходят с шерсти на эбонит, т. е. с того вещества, в котором силы притяжения электронов к ядру атома меньше, на то вещество, в котором эти силы больше. Теперь в эбонитовой палочке будет избыток электронов, а в куске шерсти — недостаток.
Как показывает опыт, заряды шерсти и эбонитовой палочки равны по абсолютному значению. Ведь сколько электронов ушло с шерсти, столько же их прибавилось на эбоните. Значит, при электризации тел заряды не создаются, а только разделяются. Часть отрицательных зарядов переходит с одного тела на другое. Экспериментально установлено, что при электризации тел выполняется закон сохранения электрического заряда.
Алгебраическая сумма электрических зарядов остаётся постоянной при любых взаимодействиях в замкнутой системе
q1 + q2 + q3 + … + qn = const,
где q — электрический заряд.
Замкнутой считают систему, в которую извне не входят и не выходят наружу электрические заряды.
Зная строение атома, можно объяснить существование проводников и диэлектриков. В атомах электроны находятся на разных расстояниях от ядра (см. рис. 40, в, ядро лития), удалённые электроны слабее притягиваются к ядру, чем ближние. Особенно слабо удерживаются удалённые электроны ядрами металлов. Поэтому в металлах электроны, наиболее удалённые от ядра, покидают своё место и свободно движутся между атомами. Эти электроны называют свободными электронами. Те вещества, в которых есть свободные электроны, являются проводниками.
Робота, яка виконується, дорівнює продукту сили, якою піднімається вантаж, на висоту підняття:
W = F*h
Для рухомого блока важливо враховувати ККД (коефіцієнт корисної дії), який описує втрати енергії на тертя та інші фактори. ККД визначається як відношення корисної роботи до витраченої енергії:
ККД = (корисна робота) / (витрачена енергія)
У даному випадку, витрачена енергія - це робота, яку необхідно зробити, щоб підняти вантаж на висоту h:
E = m*g*h
де m - маса вантажу, g - прискорення вільного падіння.
Тоді корисна робота буде:
Wк = ККД*E
Wк = 0.9 * 120 кг * 9.81 м/с^2 * 15 м = 16 741 Дж
Отже, робота, яка виконується при піднятті вантажу масою 120 кг на висоту 15 м, із врахуванням ККД 90%, дорівнює 16 741 Дж.