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.
E = 1/(4·π·ε₀·ε)·q /(R+r)³
Поверхностная плотность:
σ = q / S, где S = 4·π·R² - площадь поверхности шара, отсюда
q = σ·S = σ·4·π·R²
Имеем:
E = σ·R² / (ε·ε₀·(R+r)³ )
Дано:
σ=1·10⁻⁶ Кл/м²
R = 0,15 м
r = 0,30 м
ε₀ = 8,85·10⁻¹² Ф/м
Подставляя данные, получаем:
E ≈ 28,2 кВ/м
Правильный ответ:
b. 28,2