Bài 21. Hiện tượng nhiễm điện

1. HIỆN TƯỢNG NHIỄM ĐIỆN

Tính chất của vật nhiễm điện

Các hiện tượng nhiễm điện do cọ xát có rất nhiều trong cuộc sống. Ta sẽ tìm hiểu về sự nhiễm điện do cọ xát của một số vật liệu cách điện thường gặp như: giấy, nilông, vải, lụa, nhựa,.…

Có thể làm nhiễm điện một vật bằng cách cọ xát.

Vật bị nhiễm điện (vật mang điện tích) có khả năng hút các vật khác (đặc biệt là các vật nhỏ, nhẹ).

Các vật nhiễm điện cùng loại thì đẩy nhau, khác loại thi hút nhau.

Giải thích nguyên nhân một vật nhiễm điện do cọ xát

Chúng ta đã biết rằng:

- Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ cấu tạo nên chất.

- Ở tâm mỗi nguyên tử có hạt nhân mang điện tích dương. Xung quanh hạt nhân có các electron mang điện tích âm chuyển động tạo thành lớp vỏ của nguyên tử.

- Tổng điện tích âm của các electron có giá trị tuyệt đối bằng điện tích dương của hạt nhân. Do đó, bình thường nguyên tử trung hoà về điện.

- Electron có thể dịch chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác, từ vật này sang vật khác.

Khi hai vật liệu cách điện cọ xát vào nhau, như thanh cao su cọ xát vào len (Hình 21.3), các electron từ len dịch chuyển sang thanh cao su làm thanh cao su và len bị nhiễm điện trái dấu. Các điện tích tập trung ở chỗ cọ xát mà không di chuyển đến những chỗ khác của vật. Ngược lại, bên trong kim loại các electron có thể dịch chuyển dễ dàng đến mọi nơi.

2. MỘT VÀI HIỆN TƯỢNG THỰC TẾ LIÊN QUAN ĐẾN SỰ NHIỄM ĐIỆN DO CỌ XÁT

a) Hiện tượng: Sét xuất hiện khi trời mưa dông..

-Giải thích: Sự cọ xát mạnh giữa những giọt nước trong luồng không khí bốc lên cao là một trong những nguyên nhân tạo thành các đám mây dông bị nhiễm điện. Khi hai đám mây tích điện trái dấu lại gần nhau, giữa chúng có hiện tượng phóng tia lửa điện, phát ra ánh sáng chói loà, gọi là sét (Hình 21.4).

b) Hiện tượng: Vào những ngày thời tiết khô ráo, nhất là những ngày hanh khô, khi cởi áo ngoài bằng len, dạ hay sợi tổng hợp, ta thường nghe thấy những tiếng lách tách nhỏ. Nếu ở trong phòng tối, ta còn thấy các chớp sáng li ti.

- Giải thích: Khi ta cử động cũng như khi cởi áo, do áo len (dạ hay sợi tổng hợp) bị cọ xát nên đã nhiễm điện. Giữa các phần bị nhiễm điện trên áo len hay giữa áo len và áo trong xuất hiện các tia lửa điện là các chớp sáng li ti. Không khí khi đó bị dãn nở phát ra tiếng lách tách nhỏ.

c) Hiện tượng: Chiếc lược nhựa sau khi cọ xát vào vải khô rồi đặt nó gắn dòng nước đang chảy từ vòi, ta thấy dòng nước bị hút về phía lược.

- Giải thích: Chiếc lược nhựa sau khi cọ xát vào vải khô sẽ nhiễm điện âm (do nhựa là vật liệu dễ nhận electron). Vì thế lược nhựa có khả năng hút các giọt nước nhỏ, nhẹ.