ELECTRIZAREA CORPURILOR

1. ELECTRIZAREA CORPURILOR

2. Electrizarea corpurilor a fost des-coperita cu 2500 de ani in urma ,in Grecia antica. Fenomenul de electrizare , “focul ascuns”,cum il numeau vechii greci ,a fost multa vreme greu de inteles si de explicat. Cuvantul “electricitate” a fost introdus in stiintele naturii la sfarsitul secolului al XVI – lea ,fiind atribuit lui W.Gilbert (1540 – 1603). Etimologia acestuia o constituie cuvantul grecesc “electron” (chihlimbar ,o rasina naturala folosita in Grecia antica pentru a obtine “focul ascuns” ,adica sarcini electrice acumulate prin electrizare). In secolul al XIX – lea ,cercetarile efectuate de Ampere ,Faraday , Maxwell ,continuate de fizicienii si chimistii secolului al XX –lea ,au condus la concluzia ca proprietatile fizice si chimice a tot ce ne inconjoara ,de la atom la celula vie ,sunt determinate in mare parte de existenta interactiunii electrice. Modul în care e alcătuită substanţa a fost multă vreme un mistersi desluşit după numeroase experimente chimice şi fizice. Chimiştii au descoperit că substanţe-le sunt compuse din molecule ( particule mici care păstrează proprietăţile chimice ale substanţei ),iar moleculele sunt compuse din particule şi mai mici,numite atomi (care păstrează proprietăţile elementului chimic).

3. Electrizarea prin frecare Experimental se constata ca prin frecare corpurile pot fi aduse intr-o stare care modifica unele dintre proprietatile mediului in care acestea se afla.Modificare este dovedita de faptul ca alte corpuri ,aduse in aceeasi stare ,sunt supuse unor for-te.De exemplu, prin frecarea unei baghete de ebonita sau chihlimbar cu o bucata de blana ,se constata se constata ca bagheta atrage corpuri mici si usoare (bucati de hartie ,fire de par sau de praf ).Daca o bagheta de ebonita frecata cu o blana este a-dusa in apropierea unui pendul electric ,se constata ca bobita pendulului este atrasa. Se spune ca bagheta s-a electrizat prin frecare. Prin conventie s-a stabilit ca unele corpuri se electrizeaza negativ (bachelita ,chihlimbarul) iar altele se electrizea-za pozitiv (sticla ,plexi).Explicatia acestui fenomen este ca substantele sunt alcatuite din atomi care la randul lor contin in nucleu protoni (sarcini electrice pozitive e +) si neutroni iar invelisul din jurul nucleului contine electroni (sarcini electrice negative e−) in numar egal cu protonii astfel incat,pe ansamblu , atomul este neutru din punct devedere electric. Daca ,prin frecare ,se modifica numarul de elec-troni ,atunci atomii devin ioni pozitivi ,daca pierd e − , sau ioni negativi ,daca primesc e −.Astfel corpurile se electrizeaza pozitiv sau negativ.

4. Electrizarea prin contact Daca o bagheta ,electrizata prin frecare ,este adusa in apropierea unui pendul electric cu bila metalica ,se constata ca in prima etapa o va atrage (pozitia 2) ,dar imediat o va respinge (pozitia 3). Explicatia este ca ,dupa atingerea bilei de baghe-ta ,se produce o electrizare a bilei cu acelasi fel de sarci-na electrica ce se distribuie uniform pe toata suprafata ei. Daca doua corpuri electrizate cu sarcini diferite sunt adu-se in contact,ele isi distribuie sarcinile proportional cu di-mensiunea lor.Intr-un sistem fizic izolat sarcinile electrice se conserva. In urma electrizarii prin contact corpurile vor avea aceeasi sarcina electrica ,fie pozitiva ,fie negativa. • Daca se ating bilele a doua pendule electrice ,una electrizata pozitiv ,cealalta neutra ,dupa contact ele se vor respinge ,ambele avand sarcina electrica pozitiva. • Electronii (particule purtatoare de sarcina elementara) nu pot fi creati si nu pot sa dispara. Electronii pot sa treaca de pe un corp pe un alt corp , in cazul electrizarii prin contact. In sisteme izolate , care nu pot schimba electroni cu mediul exterior sarcina electrica se conserva.

5. - - - - - - EXPLICAREA FENOMENULUI DE ELECRIZARE PRIN CONTACT - + + + + + + - + + - - - - - - - - - + + + + + + - - - + + - - - - - - - - - + + - - + + + + - + + - - - - + + + + - - - - La contactul baghetei electrizata negativ cu corpul ,o parte din electronii baghetei sunt atrasi de protonii din corp ,trecand in acesta. Astfel ,cand bagheta este indepartata ,corpul se incarca cu sarcina electrica negativa ,electrizandu-se prin contact.

6. proton eletron + + + + + + - - - - + + + + + + - - + - - - - + + + + + + + - - - - CORPURILE ELECTRIZATE ATRAG CORPURILE NEUTRE ? DE CE ? Baghetă sticlă (încărcată pozitiv) + + - - + + - - - + + + - - Corp neutru În corpul neutru are loc o separare de sarcini electrice prin atrage-rea electronilor de către protonii suplimentari din baghetă.Faţăîn faţă rămân sarcini de semn contrar şi de aceea bagheta electrizată atrage corpul neutru.

7. + + + + + + - - - - + + + + + + - - + - - - - + + + + + + + - - - - CONTINUAM EXPLICATIA … + + + + - - - - + + + + - - - - - - + + + + + + - - - - Dacăîndepărtăm bagheta, electronii revin la poziţiile initiale şi corpul revine la starea iniţiala neutru din punct de vedere electric.

8. + + + + + + + + + + + + CUM SE ELECTRIZEAZA UN CORP CU SARCINA POZITIVA ? + + + - + - - - - + + + - + - - - - - + + + + + + - - - O parte a electronilor din corp, fiind atrasi de protonii din bagheta, trec in aceasta.Indepartand bagheta, corpul se incarca cu sarcina electri-ca pozitiva.

9. ELECTRIZAREA CORPURILOR PRIN INFLUENTA In cazul conductoarelor metalice este specifica existenta unui numar mare de electroni care se pot misca liber in interiorul corpu-lui.Daca in apropierea unui corp metalic ,izolat ,se aduce o bucata de ebonita electrizata prin frecare , se produce o deplasare a sarcinilor electrice ,determinand o polarizare a lor la capetele corpului.Daca se conecteaza corpul la pamant ,printr-un fir ,sarcina pozitiva este ani-hilata de catre electronii ce vin din pamant ,iar pe corp raman numai sarcini electrice negative. Dupa ce se desface legatura cu pamantul si se indeparteaza bagheta ,corpul ramane elec-trizat prin influenta cu sarcina electrica negativa care se distribuie uniform pe suprafata corpului.

10. CONTINUAM EXPLICATIA … Electrizarea prin influenta se poate realiza si la corpurile izo-latoare ,unde , in prezenta campului electric ,fortele electrice produc deformarea invelisurilor electronice ale atomilor ,realizandu-se dipoli electrici care se orienteaza ordonat. Aceasta este o electrizare locala, pe fetele corpului. Observam ca prin electrizare nu se genereaza sarcini e-lectrice ci doar se transfera sarcini de la un corp la altul sau se redistribuie sarcini pe un sistem de corpuri. Din punct de vedere electric, substantele sunt de doua categorii: - conductoare electrice ( metale ).Acestea contin electroni liberi care,sub influenta unui corp incarcat cu sarcina electrica,se pot misca liber in conductor. - izolatoare electrice. Acestea nu contin electroni liberi. Toti electronii sunt legati strans in atomi si nu se pot misca liberi prin izolatorul electric. Sub influenta unui corp incarcat cu sarcina electrica, acestia se misca pe distante extrem de mici si creaza separarea sarcinilorin interiorul moleculei ,polarizind-o.

11. INTERACTIUNEA CORPURILOR ELECTRIZATE Apropiind doua corpuri electrizate unul de celalalt ,acestea vor interactiona astfel : Două corpuri electrizate pozitiv se resping. Două corpuri electrizate negativ se resping. Două corpuri electrizate unul pozitiv, celălalt negativ se atrag.