Причина виникнення електростатичної напруги криється у фізичних законах електродинаміки, що описують поведінку різного роду зарядів в електричних або магнітних полях.
Вам знадобиться
- Підручник з фізики, олівець, аркуш паперу.
Інструкція
1. Прочитайте в підручнику з фізики, що собою представляють діелектрики. Як відомо, діелектричні речовини не проводять електричний струм, проте саме з даними речовинами пов 'язане явище утворення електростатичної напруги.
2. Для того щоб зрозуміти суть явища електростатичної напруги, згадайте ситуації, в яких ви спостерігали дане явище. Стандартним прикладом даного ефекту є випадок, коли людина знімає з себе, скажімо, вовняний светр, і по його тілу пробігають електричні розряди. Іскри цих розрядів особливо добре помітні в темний час доби.
3. Намалюйте на аркуші паперу два середовища, розділені деякою лінією, що є межею розділу даних середовищ, на зразок того, як зображують два середовища при вивченні заломлення світла. Кожне середовище буде являти собою деякий діелектрик.
4. Зобразіть всередині кожного середовища схематично атоми діелектрика. Для того щоб це зробити, згадайте, в чому особливість внутрішньої будови діелектриків. На відміну від металів, діелектрики не мають вільних зарядів, здатних вільно переміщатися в просторі речовини. Електрони, розташовані на останніх енергетичних рівнях атома діелектрика, жорстко пов 'язані з ядром і не здатні брати участь у провідності. Однак варто зауважити, що електрони останнього рівня пов 'язані з ядром набагато слабкіше, ніж інші. Розташуйте на своєму малюнку орбіту електронів останнього рівня атомів впритул до кордону розділу.
5. Уявіть, що два середовища, намальовані вами, переміщуються відносно один одного. У цій ситуації, в першу чергу, в зіткнення один з одним приходять електрони останніх рівнів у кожному середовищі. Оскільки дані електрони пов 'язані менш жорстко з ядром, ніж інші, то деякі з них переходять з одного середовища в інше. Це призводить до того, що в одному середовищі накопичується електроотрицький потенціал, а в іншому - електроположний.
6. Зверніть увагу, що "перекидання" електронів з одного середовища в інше відбувається в одному напрямку. Це обумовлено тим, що діелектрики двох середовищ мають різну будову зовнішніх оболонок атома. Для того щоб можна було спостерігати є електростатичної напруги, необхідно, щоб атоми одного з діелектриків мали набагато більшу кількість електронів на зовнішній орбіті, ніж атоми іншого діелектрика. Тоді перехід електронів матиме односпрямований характер.