Η σχολική εμπειρία δείχνει ότι ένα έβενο ραβδί που τρίβεται στη γούνα αρχίζει να προσελκύει μικρά αντικείμενα όπως κομμάτια χαρτιού. Αυτό διευκολύνεται από τη δράση των δυνάμεων Coulomb.
Γιατί συμβαίνει αυτό?
Το Ebonite είναι ένα πολύ βουλκανισμένο καουτσούκ με υψηλή περιεκτικότητα σε θείο, σκούρο καφέ ή μαύρο χρώμα. Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι ο εβονίτης είναι κάτι σαν ένα σκληρυμένο μείγμα καουτσούκ και πλαστικού και, φυσικά, είναι διηλεκτρικό, δηλαδή, ουσιαστικά δεν έχει ρεύμα.
Εάν πάρετε απλώς ένα έβενο ραβδί και το φέρετε στο χαρτί, δεν θα συμβεί τίποτα. Αλλά αν το τρίψετε πρώτα σε γούνα ή μετάξι, τότε κομμάτια χαρτιού, νερό, μαλλιά, κ.λπ., σαν μαγικά, θα προσελκύονται στο ραβδί.
Το γεγονός είναι ότι όταν το έβενο ραβδί και η γούνα τρίβονται μεταξύ τους, η περιοχή επαφής τους αυξάνεται, οι χρεώσεις διανέμονται, λόγω του οποίου το έβενο ραβδί αποκτά μια φόρτιση, η οποία σε αυτή την περίπτωση θα είναι αρνητική, και - μια θετική φόρτιση (στην περίπτωση χαρτιού και γυαλιού και με χαρτί όλα είναι ακριβώς το αντίθετο). Όταν το ραβδί φέρεται στο χαρτί, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια σπεύδουν στα απορρίμματα χαρτιού, λόγω του οποίου το αρχικά ουδέτερο φορτισμένο αντικείμενο αφενός αποκτά θετικό φορτίο και αφετέρου - αρνητικό. Και οι θετικές πλευρές των κομματιών χαρτιού προσελκύονται στο αρνητικά φορτισμένο ραβδί λόγω της δράσης των δυνάμεων Coulomb.
Από μόνη της, το ραβδί δεν θα προσελκύσει το χαρτί, επειδή σε σύγκριση με τη Γη, η δύναμη έλξης μεταξύ του ραβδιού και του χαρτιού είναι σαφώς μικρότερη από ότι μεταξύ του χαρτιού και του πλανήτη. Όμως, στην περίπτωση ηλεκτρικού ραβδιού έβενο, προκύπτει μια δύναμη που είναι σαφώς μεγαλύτερη από τη βαρυτική.
Όταν το ραβδί φέρεται σε μικρά κομμάτια χαρτιού, μία από τις πλευρές των κομματιών χαρτιού αποκτά θετική φόρτιση. Λόγω του γεγονότος ότι σε αντίθεση με τα φορτία που οφείλονται στις δυνάμεις του Coulomb, τα ίδια τα αντικείμενα, τα οποία έχουν φορτία, σπεύδουν το ένα το άλλο.
Πώς να το κάνετε πιο ενδιαφέρον
Η εμπειρία του ebony stick μπορεί να γίνει πιο ενδιαφέρουσα. Για παράδειγμα, μπορείτε να πάρετε μια επιπλέον μικρή χαλύβδινη ράβδο που τροφοδοτεί ηλεκτρισμό, να την αγγίξετε από τη μία πλευρά με ένα ραβδί εβονίτη και να μεταφέρετε την άλλη πλευρά σε κομμάτια χαρτιού. Το χαρτί θα αρχίσει και πάλι να προσελκύεται, αλλά αυτή τη φορά στη χαλύβδινη ράβδο.
Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ράβδος, ως αγωγός, λαμβάνει το ίδιο φορτίο με τη ράβδο. Εάν πάρετε ένα φορτισμένο χάλυβα και ένα φορτισμένο έβενο ραβδί και τα ανταλλάξετε, τότε τίποτα δεν θα συμβεί. Αυτό οφείλεται στις διηλεκτρικές ιδιότητες του εβονίτη - η ράβδος απλά δεν θα δεχτεί το φορτίο από τη χαλύβδινη ράβδο.
