Elektrostatika

Zelektrování těles
Elektrický náboj
Zápis atomu
Jednotka elektrického náboje     
Zjištění elektrického náboje
Chování tělesa blízko náboje
Elektrické pole
Elektrický výboj
   

Zelektrování těles

Znát: složení atomu.
Zelektrované těleso (např. třením) získalo elektrický náboj, působí na ostatní tělesa elektrickou silou.
Zelektrování tělesa:

+ náboj získá: skleněná tyč, papír, TV klasická obrazovka, vlasy, svetr, toner
náboj získá: plast, PE sáček (mikroten), polystyren, igelit, nafukovací balónek, mrak

 

náboje těles vzájemné působení
opačné (+ a -) ––>   <––
souhlasné (+ a +, - a -) <––   ––>
nabité a nenabité ––>   <––

Elektrický náboj obrázky

Zopakuj si atomy, ionty

Velikost náboje  e-  = velikost náboje  p+  (jen opačné znaménko).
Elektricky neutrální těleso (nenabité těleso):

+ náboj má těleso, kterému chybí e-
náboj má těleso s nadbytkem e-
Nabití tělesa = odebrání či dodání e-.
 

Nejmenší možný náboj = náboj e- = elementární náboj.
Náboj p+ je stejně velký (ale opačný).
Označení element. náboje: -e, +e.

Zápis atomu

Zápis normálního atomu:

hmotnostní číslo (n0+p+)–>   19 F     obsahuje: 9 p+, 10 n0, 9 e-    56 Fe  obsahuje: 26 p+, 30 n0, 26 e-
počet p+ (= počet e-) ->  9 26

Atomu mohu pouze dodat či ubrat e-.
Tím vytvoříme iont (= atom s jiným počtem e-, než normálním).

Zápis iontu:

phmotnostní číslo (n0+p+)–>   19 F  +  <–chybí e-         56 Fe 2-  <–navíc 2 e-
počet p+ (= počet e-) ->  9   26
  obsahuje: 9 p+, 10 n0, 8 e- obsahuje: 26 p+, 30 n0, 28 e-

Jednotka elektrického náboje

Elektrický náboj je fyzikální veličina.
Značka: Q (quantity of charge)
Jednotka: 1 C (Coulomb)

1 Coulomb ≈ "hejno" 6.1018 e- = 6 000 000 000 000 000 000 e-
Charles-Augustin de Coulomb

POZN: např. dobíjecí tužkový monočlánek pojme až 9 000 C, autobaterie 150 000 C

Zjištění elektrického náboje

Elektroskop - bez stupnice.
Elektrometr - má stupnici.
Van de Graaffův generátor - shromažďuje el. náboj.
Uzemnění = vodivé spojení se zemí (odvede každý náboj).

 

Elektrický náboj má:

Chování tělesa blízko náboje (bez dotyku)

Blízkost elektrického náboje způsobí, že se těleso dočasně chová jako nabité.
Možnosti:

Po oddálení náboje se těleso stane zpět neutrálním.
Takto se přitahuje nabité a nenabité těleso.

Ukázka: nabitý balónek u zdi.

Elektrické pole

Kolem elektrického náboje je elektrické pole.

Elektrické pole popisují siločáry. Jejich směr byl dán směrem silového působení na testovací  +  náboj.

POZN: známe 3 silová pole:

silové pole popisují jej čáry pole je kolem pole působí na
gravitační siločáry každého tělesa všechna tělesa
magnetické magnetické indukční čáry zmagnetovaného tělesa feromagnetická tělesa
elektrické siločáry elektricky nabitého tělesa nabitá i nenabitá tělesa

Elektrickým polem je přitahován: hřeben, svetr, toner…
Video: krupice, drátěná síť (čas 1:20), kulička

Elektrický výboj

Silné elektrické pole způsobí ve vzduchu odtržení elektronu z atomu –> iont –> vedení proudu –> jiskra (výboj).
Blesk v přírodě ~ 1/4 s, 100 milionů V, tisíce °C.
Hrom, zahřmění = zvuk, vyvolaný bleskem (rychlost 330 m/s).
Vzdálenost bouřky = zpoždění hromu [s] × 330

Např. zpoždění 3 s: 3×330=990 ~bouřka je asi 1 km daleko

Hromosvod (správně bleskosvod) - bezpečně odvede náboj blesku do země.
Výboje: svíčka v motoru, "jiskry" při svlékání svetru, "jiskření" kontaktů elektromotoru, zvonku, "jiskra" při vypnutí vypínače, elektrický zapalovač plynu (ruční, na sporáku, v kotli)…

 

Ukázka: zpomalený blesk 1, 2nabíjení panáčka + výboj

Jádro atomu

Protony se navzájem odpuzují elektrickými silami. Přesto se jádro nerozpadne (drží jej nesmírně silné jaderné síly).


Video: Tomáš Tyc, Krása fyziky - fyzika krásy (7. - 15. min) - přitahování, odpuzování nábojů, indukce

Úkoly Fraus 1