Электризация. Электрический заряд

На этой странице

Теория

Электризация. Электрический заряд

Потри пластмассовую расчёску о сухие волосы — и она начнёт притягивать кусочки бумаги. Это электризация: при трении часть электронов переходит с одного тела на другое, и тела приобретают электрический заряд. Тема почти без вычислений, но в ОГЭ она встречается и как «узнай явление», и как задача на делёжку заряда между шариками — разберём всё по порядку.

Главное

Электрический заряд q измеряется в кулонах (Кл). В задачах чаще встречается нанокулон: 1 нКл = 10⁻⁹ Кл.
Заряды бывают двух знаков: положительные и отрицательные. Одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые — притягиваются.
Электризация трением: электроны (лёгкие отрицательные частицы) переходят с одного тела на другое. Важно: заряжаются оба тела, причём равными по модулю и противоположными по знаку зарядами.
Закон сохранения заряда: заряд не создаётся из ничего и не исчезает — он только перераспределяется между телами. Суммарный заряд замкнутой системы постоянен.
Касание одинаковых проводящих шариков: суммарный заряд делится поровну:

q′ = (q₁ + q₂)/2,
где q₁ и q₂ — заряды шариков до касания (Кл), q′ — заряд каждого после касания.

Сила электрического взаимодействия двух точечных зарядов растёт при увеличении любого из зарядов и убывает при увеличении расстояния между ними.
Заряженное тело притягивает и лёгкие незаряженные предметы (бумажки, пылинки) — так электризацию узнают в опытах.

Как решать

Задача про шарики: заряды +4 нКл, +12 нКл и −8 нКл; первым коснулись второго, потом третьего.

Выпиши заряды и порядок касаний — считать нужно строго по шагам, а не «всё сразу».
Первое касание (1‑й и 2‑й): q′ = (4 + 12)/2 = 8 нКл. Теперь на первом шарике 8 нКл.
Второе касание (1‑й и 3‑й): бери уже новый заряд первого шарика: q′ = (8 + (−8))/2 = 0 нКл.
Ответ: 0. Знаки подставляй прямо в формулу — плюс с минусом честно складываются.

В качественных задачах («что изменится?») рассуждай от правил: расстояние не трогали — оно не изменится; заряды выросли — сила взаимодействия увеличится.

Ловушки ОГЭ

«Заряжается только натираемое тело» — нет! При трении заряжаются оба тела: расчёска и волосы, палочка и шерсть.
Знак минус в делёжке заряда. Складывай заряды с учётом знака: (8 + (−8))/2 = 0, а не (8 + 8)/2 = 8.
Второе касание — с исходным зарядом. После первого касания заряд шарика уже изменился; подставлять исходные +4 нКл во второй шаг — типичная ошибка.
Путаница явлений. Притяжение бумажек к расчёске — электризация, а не намагничивание (это про магниты и железо) и не диффузия (это про перемешивание веществ).

Где пригодится

Задание 3 — узнать электризацию среди других явлений.
Задание 4 — вставить слова в текст: отталкивание/притяжение зарядов, сохранение заряда.
Задание 9 — расчёт заряда шариков после касаний по формуле q′ = (q₁ + q₂)/2.
Задание 13 — качественный анализ: как меняется сила взаимодействия при изменении зарядов и расстояния.

Термины темы

Понятия из теории выше — нажми, чтобы разобрать определение, признаки и пример:

Электрический заряд — величина q, характеризующая способность тел к электрическим взаимодействиям; единица — кулон.
Электрон — лёгкая отрицательно заряженная частица; электроны движутся вокруг ядра атома.
Сила — мера действия одного тела на другое; меняет скорость или форму тела, измеряется в ньютонах.
Намагничивание — превращение железного или стального тела в магнит под действием магнитного поля.
Диффузия — самопроизвольное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.

Попробуй решить

Реши задачу этого типа прямо здесь — проверю сразу и покажу разбор:

Три одинаковых металлических шарика закреплены на изолирующих подставках. Заряд первого шарика +0,8 нКл, второго — +2,4 нКл, третьего — +3,2 нКл. Первым шариком коснулись сначала второго шарика, а затем — третьего. Каким стал заряд третьего шарика? Ответ дайте в нанокулонах (со знаком, если заряд отрицательный).
Три одинаковых металлических шарика закреплены на изолирующих подставках. Заряд первого шарика +6 нКл, второго — +18 нКл, третьего — −24 нКл. Первым шариком коснулись сначала второго шарика, а затем — третьего. Каким стал заряд третьего шарика? Ответ дайте в нанокулонах (со знаком, если заряд отрицательный).
Три одинаковых металлических шарика закреплены на изолирующих подставках. Заряд первого шарика +1,6 нКл, второго — +4,8 нКл, третьего — −3,2 нКл. Первым шариком коснулись сначала второго шарика, а затем — третьего. Каким стал заряд третьего шарика? Ответ дайте в нанокулонах (со знаком, если заряд отрицательный).
Три одинаковых металлических шарика закреплены на изолирующих подставках. Заряд первого шарика +3,6 нКл, второго — −10,8 нКл, третьего — −14,4 нКл. Первым шариком коснулись сначала второго шарика, а затем — третьего. Каким стал заряд второго шарика? Ответ дайте в нанокулонах (со знаком, если заряд отрицательный).
Три одинаковых металлических шарика закреплены на изолирующих подставках. Заряд первого шарика +1,6 нКл, второго — −3,2 нКл, третьего — −3,2 нКл. Первым шариком коснулись сначала второго шарика, а затем — третьего. Каким стал заряд первого шарика? Ответ дайте в нанокулонах (со знаком, если заряд отрицательный).
Три одинаковых металлических шарика закреплены на изолирующих подставках. Заряд первого шарика +6 нКл, второго — −6 нКл, третьего — +24 нКл. Первым шариком коснулись сначала второго шарика, а затем — третьего. Каким стал заряд второго шарика? Ответ дайте в нанокулонах (со знаком, если заряд отрицательный).

Разбор заданий

Разобранный пример

Три одинаковых металлических шарика закреплены на изолирующих подставках. Заряд первого шарика +2,4 нКл, второго — −7,2 нКл, третьего — +9,6 нКл. Первым шариком коснулись сначала второго шарика, а затем — третьего. Каким стал заряд второго шарика? Ответ дайте в нанокулонах (со знаком, если заряд отрицательный).

Показать решение

При касании одинаковых проводящих шариков суммарный заряд делится между ними поровну: q' = (qₐ + q_b)/2.
Касание 1–2: q = (2,4 + (-7,2))/2 = -2,4 нКл — на каждом из шариков 1 и 2.
Касание 1–3: q = (-2,4 + (9,6))/2 = 3,6 нКл — на каждом из шариков 1 и 3.
Шарик 2 после первого касания больше ни с кем не соприкасался — его заряд не менялся.
Ответ: -2,4.

Разобранный пример

Три одинаковых металлических шарика закреплены на изолирующих подставках. Заряд первого шарика +3,6 нКл, второго — +3,6 нКл, третьего — +7,2 нКл. Первым шариком коснулись сначала второго шарика, а затем — третьего. Каким стал заряд первого шарика? Ответ дайте в нанокулонах (со знаком, если заряд отрицательный).

Показать решение

При касании одинаковых проводящих шариков суммарный заряд делится между ними поровну: q' = (qₐ + q_b)/2.
Касание 1–2: q = (3,6 + (3,6))/2 = 3,6 нКл — на каждом из шариков 1 и 2.
Касание 1–3: q = (3,6 + (7,2))/2 = 5,4 нКл — на каждом из шариков 1 и 3.
Ответ: 5,4.

Отработать задание №4 по физике →Первые задания доступны без регистрации: проверка ответа и общее решение задачи. Сохранение прогресса и персональный разбор — в аккаунте.

Частые вопросы

Что нужно знать по теме «Электризация. Электрический заряд» для ОГЭ по физике?

Потри пластмассовую расчёску о сухие волосы — и она начнёт притягивать кусочки бумаги. Это электризация: при трении часть электронов переходит с одного тела на другое, и тела приобретают электрический заряд. Тема почти без вычислений, но в ОГЭ она встречается и как «узнай явление», и как задача на… Полный разбор с примерами — выше на этой странице.

В каких заданиях ОГЭ по физике встречается тема «Электризация. Электрический заряд»?

Тема «Электризация. Электрический заряд» встречается в заданиях №4, №9 — по действующим спецификации и демоверсии ФИПИ.

Где потренироваться в заданиях по теме «Электризация. Электрический заряд»?

В тренажёре Совелия — предметная практика. Первые задания доступны без регистрации: проверка ответа и общее решение задачи. Сохранение прогресса и персональный разбор — в аккаунте.