4 Явление электрического тока.

4.1 Описание явления электрического тока. Дискретность электрического заряда. Электрон

Опытным путём легко установить, что при взаимодействии заряженных тел (или заряженных и незаряженных тел) их заряды могут изменяться.

Возьмём два электроскопа (электрометра) и один из них зарядим положительно, а другой оставим незаряженным (рис.4.1). Отметим показания стрелки заряженного электроскопа.

Рис. 4.1

Теперь соединим шарики обоих электроскопов металлическим проводником А, закреплённым на ручке В из диэлектрика (изолятора). Заряженные частицы между электроскопами перераспределятся таким образом, что заряд первого электроскопа уменьшится, а заряд второго увеличится (рис.4.2). Первый электроскоп частично разрядится, а второй зарядится.

Рис.4.2

Если электроскопы одинаковые, то можно сделать вывод, что начальный заряд разделился на две равные части.

Теперь разъединим электроскопы – они остаются заряженными и, дотронувшись пальцем до одного из них, разрядим его. Соединив снова заряженный электроскоп с незаряженным, мы увидим, что заряд вновь разделится на две равные части. Так можно продолжать и дальше, разделяя заряженные частицы между электроскопами на всё более мелкие части.

Учёный-физик Иоффе установил, что в природе существует частица, имеющая наименьший заряд, который далее уже не делится. Это частицу назвали электроном. За единицу заряда принят кулон (Кл). Значение заряда электрона составляет 1,610^–19 Кл. Масса электрона в 3700 раз меньше самой маленькой молекулы – молекулы водорода (Н₂) и составляет 9,110^–31 кг.

Пример 4.1 Тело заряжено отрицательно и заряд его составляет 6,410–10 Кл. Сколько электронов приобрело тело?

Решение.

1. Составляем условие в основных единицах:

q = 6,410^–10 Кл

q_э = 1,610^–19 Кл

n – ?

2. Число электронов найдём, разделив общий отрицательный заряд тела на заряд одного электрона, то есть

.

3. Подставив значения зарядов, находим число электронов, которое приобрело тело:

,

то есть тело приобрело четыре миллиарда электронов.

Таблица 4.1

№ № п/п	Вопрос, задание	Номер правильного ответа
1	Для чего созданы электрометры?
2	Как распределятся заряды между заряженным электроскопом и незаряженным электроскопом, если их шарики соединить проводником?
3	Какая частица в природе имеет наименьший заряд?
4	Что принято за единицу заряда?
5	Какую долю кулона имеет заряд электрона?
6	Какую долю килограмма составляет масса электрона?

нечёт. – чёт. = –8.

Таблица 4.1а

Номер правильного ответа	Правильный ответ
1	9,110–31.
2	Кулон (Кл).
3	1,610–19.
4	Для измерения заряда.
5	Поровну.
6	Электрон.