Electrizarea corpurilor
Electrizarea corpurilor a fost descoperită cu mai bine de 2500 de ani în urmă, în Grecia antică. Fenomenul de electrizare, "focul ascuns" , cum îl numeau vechii greci, a fost pentru mult timp considerat o curiozitate. Cuvântul "electricitate" a fost introdus în științele naturii probabil la sfârșitul secolului al XVI-lea, fiind atribuit lui W. Gilbert (1540-1603). Etimologia acestuia, precum și a tuturor noțiunilor derivate, o constituie cuvântul grecesc pentru chihlimbar (electron), o rășină naturală care a fost utilizată în Grecia antică pentru a obține "focul ascuns" - adică sarcini electrice acumulate prin electrizare. Abia în secolul al XIX-lea, cercetările efectuate de Ampere, Faraday, Maxwell și mulți alții, continuate de fizicienii și chimiștii secolului al XX-lea, au condus la concluzia că proprietățile fizice și chimice a tot ce ne înconjoară, de la atom la celula vie, sunt în mare parte, determinate de existența interacțiunii electrice.
Metode de electrizare a corpurilor
A. Electrizarea prin frecare
Experimental se constată că, în anumite condiții, de exemplu prin frecare, corpurile pot fi aduse într-o stare care modifică unele dintre proprietățile mediului în care acestea se află. Modificarea este pusă în evidență prin aceea că alte corpuri, aduse în aceeași stare, sunt supuse unor forțe.
Prin frecarea unei baghete de ebonită sau chihlimbar cu o bucată de blană se constată că bagheta atrage bucățele de hârtie sau fire de păr, praf etc.
Dacă o baghetă de ebonită, după ce se freacă cu o blană, este adusă în apropierea unui pendul electric se constată că bobița pendulului este atrasă de către baghetă. Din aceste experiențe se trage concluzia că bagheta de ebonită, prin frecare, capătă proprietatea de a atrage corpuri mici din preajma ei. Se spune că bagheta s-a electrizat prin frecare. Prin convenție s-a stabilit că unele corpuri se electrizează negativ (bachelita, chihlimbarul) iar altele se electrizează pozitiv (sticla, plexi).
Explicația acestui fenomen este că substanțele sunt alcătuite din atomi care la rândul lor conțin în nucleu protoni e+ (pozitivi) și neutroni iar învelișul conține atâția electroni e- (negativi), încât pe ansamblu atomul este neutru din punct de vedere electric. Cu "e" a fost notată unitatea de sarcină electrică, care are valoarea:
Dacă printr-un procedeu oarecare (frecare) se modifică numărul de electroni din înveliș, atunci atomii devin ioni pozitivi dacă au pierdut electroni și ioni negativi dacă există un surplus de electroni față de numărul protonilor din nuclee.
Prin frecare poate fi electrizată orice substanță, chiar și metalele, dar trebuie ca acestea să fie prevăzute cu mâner izolator, altfel sarcina electrică se scurge prin corpul nostru în pământ iar pedulul nu este deviat, ca în figura de mai sus.
B. Electrizarea prin contact
Dacă o baghetă, electrizată prin frecare, este adusă în apropierea unui pendul electric cu bilă metalică, se constată că în prima etapă o va atrage dar imediat este respinsă.
Se trage concluzia că după ce s-a atins bila de baghetă se produce o electrizare a bilei cu același fel de sarcină electrică care se distribuie pe toată suprafața ei.
Dacă două corpuri electrizate cu sarcinile Q10 și Q20 sunt aduse în contact, ele își distribuie sarcinile, proporțional cu dimensiunea lor, încât, dacă sistemul este izolat, are loc conservarea sarcinilor electrice:
Q10+Q20=Q1+Q2
În urma electrizării prin contact corpurile vor avea același fel de sarcină electrică, fie numai pozitivă, fie numai negativă. După atingerea bilelor pendulelor electrice, acestea se resping.
C. Electrizarea prin influență
În cazul conductoarelor metalice este specifică existența unui număr mare de electroni care se pot mișca aproximativ liber în interiorul materialului.
Dacă în apropierea unui corp metalic, izolat, se apropie o baghetă de ebonită electrizată prin frecare, se produce o deplasare a sarcinilor electrice, determinând o polarizare a acestora la capetele corpului.
Dacă se conectează corpul la pământ, printr-un fir, sarcina pozitivă este anihilată de către electronii ce vin din pământ, iar pe corp rămân numai sarcini electrice negative.
După ce se desface legătura cu pământul, se poate îndepărta bagheta căci corpul rămâne electrizat, prin influență, cu sarcină electrică negativă, care se distribuie uniform pe toată suprafața corpului.
Electrizarea prin influență se poate realiza și la corpurile izolatoare, unde, în prezența câmpului electric, forțele electrice produc deformarea învelișurilor electronice ale atomilor realizându-se dipoli electrici care se orientează ordonat.
Această electrizare este locală dar la capetele corpului se vor găsi straturi subțiri de sarcini electrice "legate" pe fețele acestuia. Din cele prezentate mai sus rezultă clar că prin electrizare nu se generează sarcini electrice ci doar se transferă sarcini de la un corp la altul sau se redistribue sarcina electrică pe un sistem de corpuri.
| 
BluePink 
