Новости партнёров:



Электризация трением

Попробуйте только что просохшие после мытья волосы расчесать пластмассовой гребенкой. Будет слышен небольшой треск. Между гребенкой и волосами проскакивают искорки совсем небольшие их легко можно увидеть в темноте перед зеркалом. А если в этот момент после этого опыта поднести расческу к пушинкам или маленьким кусочкам бумаги – она притянет их. Люди очень давно заметили это интересное явление. Его описал впервые Фалес Милетский древнегреческий философ, живший до нашей эры в 4 веке. Древние ткачихи, по словам ученого, заметили удивительную особенность янтаря (для пряжи в те времена из этой окаменевшей смолы изготовляли веретена): он приобретает способность, если его потереть шерстяной тканью, притягивать пушинки, соломинки и другие легкие предметы.

Это таинственное свойство янтаря древнегреческие мудрецы объясняли присутствием в нем особого «духа». «Янтарь» – по-гречески «электрон». Название «электричество» и произошло от этого слова. Таким свойством как выяснилось позднее, обладает не только янтарь, но и шелк, пробка, смола, сера, стекло и многие другие вещества. На примере пластмассовой линейки или стеклянной палочки вы в этом можете убедиться сами.

Потрите их кусочком ткани (линейку лучше шерстяной, стекло – шелковой). Они все станут «волшебными» – наэлектризуются и будут притягивать маленькие кусочки бумаги, пушинки, вату и т.п.

Вот ещё один пример электризации трением, который вы, несомненно, наблюдали не раз. Вспомните! что происходит, когда вы, раздеваясь, снимаете с себя майку или рубашку из ткани, содержащей синтетическое волокно? Эти действия сопровождаются обычно негромким потрескиванием, а также вспышками и искрами, которые видны только в темноте. Одежда из синтетической ткани из-за электризации при движении человека иногда прилипает к телу. Чтобы этого не происходило, при стирке изделий из таких тканей используют антистатик – специальное средство, уменьшающее электризацию одежды при её ношении.

Не следует, однако, думать, что электризация трением столь уж безобидна и способна служить лишь для забавных наблюдений и опытов. Молния и гром – грозное и величественное явление природы – это ведь тоже результат электризации трением воздушных потоков в атмосфере. Так что легкое потрескивание снимаемой с тела нейлоновой рубашки и оглушительный раскат грома во время летней грозы имеют одинаковое физическое происхождение.

В промышленности электризация трением нередко становится серьезной помехой для многих производственных процессов. Так, в типографиях электричество, возникающее при трении бумажных листов, значительно затрудняет печатание, потому что наэлектризованные листы бумаги слипаются, что мешает их движению и укладке. На текстильных фабриках по этой же причине плохо скручиваются нити (электризация волокон вызывает их взаимное отталкивание), а на производстве, где применяют горючие вещества, электрическая искра может вызвать их воспламенение. Так, на заводах по производству резиновых изделий работают машины, которые наносят резиновый клей на тканевые материалы. В результате постоянного трения тканей при движении они электризуются. Даже небольшая искра при этом может вызвать пожар, так как окружающий воздух насыщен парами бензина!

Особенно опасна электризация при транспортировке и перекачке легко воспламеняющихся жидкостей, например при заправке горючим самолетов. Здесь электризация трением может наделать много бед. Специалисты нашли способ борьбы с «диким» электричеством: в бензин добавляют магниевую соль олеиновой кислоты, которая полностью устраняет электризацию. Но можно привести примеры и таких производственных процессов, где электричество, возникающее при трении, удалось «приручить» и «заставить» приносить большую пользу.

Так, электризуя частицы краски при её распылении, можно добиться более ровного и прочного окрашивания предметов. Такое электроокрашивание полностью устраняет потери краски, дает большую экономию материалов и облегчает труд маляров. На некоторых предприятиях аналогичным способом, называемым электроворсованием, к ткани приклеивают ворс – короткие волокна и частицы шерсти. Так изготовляют искусственный мех, бархат, плюш, замшу, ковры. На других предприятиях подобным же образом получают наждачную бумагу.

С помощью электризации нередко удается разделить смесь, состоящую из различных частиц. Такое разделение смесей называют электросепарацией. В литейном производстве, например, электросепарацией очищают землю от примесей после отливки. В сельском хозяйстве применяют электрический способ очистки зерна и семян. На этом принципе основано действие используемых на многих заводах и фабриках электрических фильтров, очищающих воздух от дыма и пыли.

Совершенно неожиданные возможности открыло «гребеночное» электричество.

Что же происходит с различными предметами при их электризации?

А вот что.

Каждый предмет – физическое тело, даже карандаш, которым вы пишете, или рубашка, которую вы носите, состоит из очень маленьких, невидимых глазом частиц – атомов. Слово «атом» –тоже греческое, в переводе означает «неделимый». Долгое время люди так и полагали, что атомы – это наименьшие частицы вещества, которые невозможно разделить на более мелкие частицы.

И только в 20том столетии ученые обнаружили, что «неделимый» атом в действительности имеет сложное строение. Тонкими и остроумными опытами удалось доказать, что в центре каждого атома находится ядро, а вокруг него быстро вращаются очень маленькие и легкие частицы – электроны. Электроны во много-много раз меньше ядра. Но самым удивительным в этом открытии было то, что ядра и электроны в атомах отличаются загадочными свойствами, которые ученые назвали электрическими зарядами. Эти заряды бывают двух видов – положительные (их обозначают знаком « + ») и отрицательные (обозначаемые знаком « - »). Положительно заряжены ядра атомов, отрицательно – электроны. Обычно в атоме положительный заряд ядра равен по абсолютной величине отрицательному заряду электронов. Поэтому в целом атом не заряжен, нейтрален. Стало быть, и в теле, состоящем из многих атомов, зарядов противоположного знака тоже одинаковое количество, и никакого электричества в этом физическом теле мы не замечаем. Но вот стеклянную палочку потерли кусочком шелковой ткани, «сняли» с неё часть электронов, а следовательно, и отрицательных зарядов. Положительные же заряды ядер остались без изменения и сразу стали... «заметными» – проявили себя: наэлектризованная положительными зарядами стеклянная палочка начала притягивать клочки бумаги.

А вот пластмассовая линейка, если с нею поступить подобным образом, зарядится отрицательно: ткань при трении передает ей часть своих электронов. Отрицательно заряженная пластмассовая линейка также приобретает способность притягивать клочки бумаги.

После сказанного интересно узнать: а как наэлектризованные, заряженные тела взаимодействуют между собой?

Опыты, которые помогут ответить на этот вопрос, вы можете проделать сами. Но необходимо вас предупредить: все эти опыты удается успешно провести лишь в сухом помещении. Палочки, кусочки ткани и другие предметы, которые вы будете использовать, и даже руки ваши – все это тоже должно быть сухим. Влага на поверхности тел и водяные пары в воздухе могут оказаться непреодолимой помехой, и опыты не получатся. Поэтому перед проведением опытов все используемые предметы необходимо тщательно просушить, а помещение – проветрить.


AbcPort.ruЭлектротехникаИзмерительные приборыПроизводствоОрганизация заготовокМастерскаяКарта сайтаОрганизация заготовок шерсти
Abcport.ru © При копировании материалов ссылка на сайт обязательна


Работает на Amiro CMS - Free