Giải thích sơ lược nguyên nhân một vật cách điện nhiễm điện do cọ xát
Các em hãy quan sát xung quanh mình. Có rất nhiều vật liệu mà chúng ta vẫn cho là cách điện, ví dụ như thanh nhựa, cây bút chì, mảnh vải khô. Tuy nhiên, khi chúng ta tác dụng một lực cọ xát lên chúng, chúng lại có thể bị nhiễm điện. Tại sao lại như vậy? Chúng ta hãy cùng nhau đi tìm hiểu nhé!
Bước 1: Hiểu về cấu tạo nguyên tử.
Trước tiên, các em cần nhớ lại cấu tạo của nguyên tử. Mỗi nguyên tử bao gồm hạt nhân mang điện tích dương và các electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân. Trong một nguyên tử trung hòa về điện, số electron bằng số proton (hạt mang điện tích dương trong hạt nhân).
Bước 2: Sự di chuyển của electron.
Các electron không phải lúc nào cũng bị giữ chặt hoàn toàn vào nguyên tử. Đặc biệt là ở các vật liệu cách điện, các electron ở lớp ngoài cùng có thể di chuyển tương đối dễ dàng từ nguyên tử này sang nguyên tử khác khi có tác động từ bên ngoài.
Bước 3: Hiện tượng cọ xát.
Khi chúng ta cọ xát hai vật cách điện với nhau, ví dụ như cọ xát một thanh thủy tinh vào lụa, hoặc chải tóc khô bằng lược nhựa. Quá trình này tạo ra ma sát.
Bước 4: Chuyển electron.
Dưới tác dụng của lực cọ xát, một số electron từ vật này sẽ bị “bứt” ra và di chuyển sang vật kia. Điều này xảy ra vì hai vật có khả năng giữ electron khác nhau. Một vật sẽ có xu hướng nhường electron, còn vật kia sẽ có xu hướng nhận electron.
Bước 5: Sự nhiễm điện.
* Vật nhường electron: Vật này sẽ bị mất đi các electron mang điện tích âm. Do đó, số proton (điện tích dương) trong hạt nhân sẽ nhiều hơn số electron (điện tích âm) còn lại trong vật. Vì vậy, vật sẽ trở nên tích điện dương.
* Vật nhận electron: Vật này sẽ nhận thêm các electron mang điện tích âm. Do đó, số electron (điện tích âm) sẽ nhiều hơn số proton (điện tích dương) trong hạt nhân. Vì vậy, vật sẽ trở nên tích điện âm.
Như vậy, quá trình cọ xát đã làm cho hai vật trao đổi electron, dẫn đến sự mất cân bằng về điện tích trong mỗi vật, khiến chúng bị nhiễm điện trái dấu.
Giải thích ngắn gọn:
Nguyên nhân chính khiến vật cách điện nhiễm điện do cọ xát là do sự chuyển electron giữa hai vật. Khi cọ xát, một vật sẽ nhường electron (trở nên tích điện dương), còn vật kia sẽ nhận electron (trở nên tích điện âm), làm cho cả hai vật bị nhiễm điện.
Giải:
Bởi vì 2 vật cọ xác với nhau thì hai vật trung hòa về điện cọ xát với nhau, nguyên tử một vật sẽ bị mất một số electron và tích điện dương. Vật còn lại sẽ nhận được electron của vật kia và sẽ tích điện âm.
Còn trước khi vật cọ xác thì 2 vật đang trung hòa về điện.
#htbao2k10
\(\text{ Đáp án + Giải thích các bước giải:}\)
Vận dụng kiến thức về cấu tạo nguyên tử giải thích sự nhiễm điện dương của đũa thủy tinh khi bị cọ xát vào vải lụa hoặc sự nhiễm điện âm của đũa nhựa khi bị cọ xát vào vải len:
– Khi cọ xát đữa thủy tinh vào vải lụa thì các electron từ đũa thủy tinh dịch chuyển sang vải lụa. Đũa thủy tinh mất bớt electron nên nhiễm điện dương, mảnh vải lụa nhận thêm electron nên nhiễm điện âm
– Khi cọ xát đũa nhựa vào vải len, các electron từ vải len dịch chuyển sang đũa nhựa. Đuẫ nhựa nhận thêm electron nên nhiễm điện âm, mảnh vải len mất bớt electron nên nhiễm điện dương
\(*\) \(Chú\) \(thích:\) SGK \(KHTN\) \(8\) KNTT trang 86