История возникновения учения об электрических зарядах Автор: Чернозипунников Алексей, ученик 11-б класса Руководитель: Гриневич Л.А., учитель физики МОУ СОШ 1 Г. Богданович 2010

Цели и задачи проекта: познакомиться с историей развития электростатики - раздела физики, изучающего неподвижные электрические заряды, провести исследование основных свойств электрических зарядов познакомиться с историей развития электростатики - раздела физики, изучающего неподвижные электрические заряды, провести исследование основных свойств электрических зарядов Найти и изучить литературу по данному вопросу Проделать самостоятельные исследования электростатических явлений и сделать видеофильм Оформить результаты работы в виде электронной презентации

Проявления статического электричества Каждый человек неоднократно в своей жизни сталкивается с проявлениями статического электричества: прошёл по ковру, погладил кошку, протянул руку к батарее или дверной ручке, - ударило током. Вернулся домой в зимнее время, снял шапку и…вдруг волосы встали дыбом. Почему так происходит? Каждый человек неоднократно в своей жизни сталкивается с проявлениями статического электричества: прошёл по ковру, погладил кошку, протянул руку к батарее или дверной ручке, - ударило током. Вернулся домой в зимнее время, снял шапку и…вдруг волосы встали дыбом. Почему так происходит?

Что такое статическое электричество Статическое электричество это форма электричества, которое не течет, это «отдыхающее» электричество. Статическое электричество это форма электричества, которое не течет, это «отдыхающее» электричество. Из курса физики известно, что все вещества состоят из крошечных частичек, которые называются атомами. Внутри атома находятся еще более мелкие частички электроны, вращающиеся вокруг ядра, которое состоит из протонов и нейтронов. Из курса физики известно, что все вещества состоят из крошечных частичек, которые называются атомами. Внутри атома находятся еще более мелкие частички электроны, вращающиеся вокруг ядра, которое состоит из протонов и нейтронов.

Электрон имеет отрицательный заряд, а протон положительный. Обычно у атома равное количество отрицательных и положительных зарядов, благодаря чему атом является нейтральным, т. е. незаряженным. Но иногда электроны покидают свои орбиты, их притягивают другие атомы, имеющие положительный заряд из-за потери электрона Статическое электричество легко получить, если потереть один о другой два предмета (сделанные из разных материалов): при этом электроны с одного предмета переходят на другой, в результате чего один предмет приобретает положительный заряд, а другой отрицательный.

Положительно и отрицательно заряженные объекты притягиваются друг к другу, как магнит, поскольку один из них желает сбросить лишние электроны, а другой, наоборот, получить их. Когда статическое электричество становится достаточно мощным, электроны перескакивают с одного предмета на другой в таком количестве, что это порождает видимую электрическую искру (электрический разряд) Положительно и отрицательно заряженные объекты притягиваются друг к другу, как магнит, поскольку один из них желает сбросить лишние электроны, а другой, наоборот, получить их. Когда статическое электричество становится достаточно мощным, электроны перескакивают с одного предмета на другой в таком количестве, что это порождает видимую электрическую искру (электрический разряд)

Молния, между прочим, представляет собой гигантскую электрическую искру, электрический разряд в результате накапливания статического электричества в туче во время грозы.

Как возникло и развивалось учение о статическом электричестве Первые наблюдения электрических и магнитных явлений относятся к глубокой древности. С именем Фалеса Милетского связаны и дошедшие до нас предания о свойствах натертого янтаря притягивать легкие тела. Греки называли янтарь ''электрон'' - от этого (спустя много веков) и произошло слово ''электричество''. Фалес Милетский

В 1600 г. появилась первая научная работа по электричеству, написанная придворным врачом английской королевы В. Гильбертом. Гильберт установил, что многие тела, подобно янтарю, обладают свойством притягивать лёгкие предметы после натирания. Он исследовал эти свойства и назвал их электрическими С этого и началось развитие электростатики, то есть науки о взаимодействии неподвижных заряженных частиц. В 1600 г. появилась первая научная работа по электричеству, написанная придворным врачом английской королевы В. Гильбертом. Гильберт установил, что многие тела, подобно янтарю, обладают свойством притягивать лёгкие предметы после натирания. Он исследовал эти свойства и назвал их электрическими С этого и началось развитие электростатики, то есть науки о взаимодействии неподвижных заряженных частиц. Гильберт Уильям (1544 – 1603), английский физик, придворный врач

Первым, кто заметил, что наэлектризованные тела не только могут притягиваться, но также и отталкиваться, был иезуит Никколо Кабео ( ). В 1660 году, Отто фон Герике ( ), немецкий физик, изготовил электрическую машину, с помощью которой исследовал электрические явления. Первым, кто заметил, что наэлектризованные тела не только могут притягиваться, но также и отталкиваться, был иезуит Никколо Кабео ( ). В 1660 году, Отто фон Герике ( ), немецкий физик, изготовил электрическую машину, с помощью которой исследовал электрические явления. Отто фон Герике

Машина Герике представляла собой вращающийся на железной оси шар из серы. Если к вращающемуся шару прикладывать руку, то он электризовался и начинали проскакивать искры. Герике заметил, что шар притягивает легкие тела, а коснувшись шара, они тут жеотталкивались и не притягивались к нему Машина Герике представляла собой вращающийся на железной оси шар из серы. Если к вращающемуся шару прикладывать руку, то он электризовался и начинали проскакивать искры. Герике заметил, что шар притягивает легкие тела, а коснувшись шара, они тут же отталкивались и не притягивались к нему до тех пор пока не коснутся какого- нибудь другого тела. Он также заметил, что наэлектризованный шар светится в темноте, а лёгкие пушинки плавают над шаром.

В 1733 году Шарль Франсуа Дюфе ( ) выдвинул предположение о существовании двух родов электричества - стеклянного и смоляного. Он разделил вещества, способные электризоваться на два класса: материалы из первого класса давали стеклянное электричество (этот род электричества был так назван, потому что сюда попало стекло), вещества второго класса давали смоляное электричество (сюда попал янтарь). Заряженные тела из разных классов притягивались, в то время как заряженные тела из одного класса отталкивались. Шарль Франсуа Дюфе

В 1745 в голландском городе Лейден Питер ван Мушенбрук ( ) вместе со своим приятелем Кюнеусом изобрели первый в мире конденсатор, который получил свое название в честь города Лейден, - лейденская банка. Одновременно с Мушенбруком такую же конструкцию предложил немецкий ученый Клейст (1700 – 1748). Питер ван Мушенбрук ( )

Устройство лейденской банки было довольно простое - это был стеклянный сосуд, обклеенный снаружи листовым оловом (внешняя обкладка). Чтобы создать вторую, внутреннюю, обкладку, банку либо заполняли водой, либо покрывали оловом внутреннюю поверхности банки. В качестве контакта для внутренней обкладки выступала проволока, воткнутая через горловину банки. В первых опытах у конденсатора не было внешней обкладки, а в ее качестве выступали руки экспериментатора. Лейденская банка сыграла очень важную роль в развитии электричества и подтолкнула к дальнейшим исследованиям.

Необычно много сделал для исследования электричества американский политик и учёный Бенджамин Франклин, чей портрет можно видеть на 100-долларовой банкноте. Во-первых, в отличие от Дюфо, Франклин выдвинул предположение, что электричество бывает только одного вида, а разделение материалов на два класса объясняется избытком или недостатком этого самого одного электричества. Бенджамин Франклин

янтарь Именно Франклин предложил обозначать заряженные тела знаками + или -. Таким образом, получилось, что стеклянное электричество стало обозначаться плюсом, а смоляное (янтарное) – минусом. Он же ввел такие понятия как батарея, конденсатор, проводник, заряд, разряд.

Кроме этого Франклин активно изучал молнии и установил, что атмосферное электричество и статическое электричество, получаемое с помощью трения, является одним и тем же электричеством. В 1752 году он установил, что молния есть ни что иное как электрический разряд. Он также изобрел громоотвод и заземление. Он также первый начал использовать электрическую искру для взрыва пороха. И именно Франклин объяснил принцип действия лейденской банки и какую роль в ней играет диэлектрик

В конце 18 в. ученые старались уже не только описать и объяснить электрические явления, но и каким-то образом измерить заряды и силу их взаимодействия. В последнем преуспел Шарль Огюстен Кулон ( ). Свой закон он сформулировал в 1785 г. Согласно закону Кулона сила взаимодействия двух неподвижных точечных заряда прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Шарль Огюстен Кулон Кулон

Крутильные весы, с помощью которых Кулон сформулировал закон взаимодействия неподвижных зарядов

К подобной формулировке закона ещё раньше Кулона пришли англичанин Генри Кавендиш и Джозеф Пристли. Но именно Кулон довел закон до логического конца, введя в него зависимость от величины заряда. Генри Кавендиш Джозеф Пристли

Первый электроскоп – прибор для обнаружения электрических зарядов был устроен ученым Вольта: прибор состоял из металлического стержня, пропущенного через каучуковую пробку, которая закрывала стеклянную бутылку. Верхний конец металлического стержня оканчивался металлическим шариком, а к низшему концу, находящемуся внутри бутылки, привешивались 2 соломинки. При соединении прибора с наэлектризованным телом, соломинки, как тела, наэлектризованные одноименно, отталкивались, и таким образом, можно было судить, заряжено данное тело или нет. Позже вместо соломинок стали привешивать листки из тонкой бумаги или же тонкие золотые листочки, вследствие чего появилась возможность обнаруживать слабые заряды на телах.

Знаменитый английский физик Майкл Фарадей объяснил взаимодействие неподвижных зарядов существованием электрического поля – особого вида материи, возникающего вокруг заряженных тел и способного с силой воздействовать на электрические же заряды. Майкл Фарадей, создавший учение об электромагнитном поле

Самостоятельное исследование свойств электрических зарядов 1. Возникновение зарядов при трении 1. Возникновение зарядов при трении 2. Наблюдение притяжение разноимённых и отталкивание одноимённых зарядов 2. Наблюдение притяжение разноимённых и отталкивание одноимённых зарядов 3. Электризуются все твёрдые тела, в том числе жидкости и газы 3. Электризуются все твёрдые тела, в том числе жидкости и газы Опыты с самодельным электроскопом Опыты с самодельным электроскопом Создание видеоролика «Опыты по электризации в домашних условиях» Создание видеоролика «Опыты по электризации в домашних условиях»

Использованные ресурсы: 1. Бублейников Ф.Д., Веселовский И.Н. Физика и опыт, М.- Просвещение, 1970; 2. Гулиа Н.В. Удивительная физика, М.- НЦ ЭНАС, 2005; ges/Elektrichestvo/EL.zaryad.htm ges/Elektrichestvo/EL.zaryad.htm ges/Elektrichestvo/EL.zaryad.htm ges/Elektrichestvo/EL.zaryad.htm =1&text =1&text =1&text =1&text