|
|
DEMONŠTRAČNÉ
EXPERIMENTY: ELEKTROSTATIKA
13. NÁBOJ
NA POVRCHU VODIČA II.
Pomôcky:
Wimhurstova indukčná elektrika, elektroskop, Kolbeho vodič, prívodné
vodiče, tyčka na prenos náboja
Realizácia pokusu:
Na
zisťovanie rozloženia náboja na vodiči použijeme
tzv. Kolbeho vodič. Je to v podstate plechovka so špicom,
ktorá je prístupná zo svojej vonkajšej aj vnútornej strany.
Pripojíme ju na jeden pól Wimhurstovej indukčnej elektriky. Roztočením
elektriky Kolbeho vodič nabijeme - nachádza sa na ňom voľný
elektrický náboj. Pokusnou tyčinkou a elektroskopom budeme zisťovať
jeho rozloženie na povrchu vodiča. Dotkneme sa niektorej časti na
povrchu Kolbeho vodiča, potom tyčinku priložíme na platničku
elektroskopu. Pozorujeme výchylku ručičky
elektroskopu. Vybijeme elektroskop dotykom ruky o jeho platničku.
Pokusnú tyčinku vložíme do vnútra Kolbeho vodiča a dotkneme sa
ho. Prítomnosť elektrického náboja zisťujeme použitím
elektroskopu. Ručička nezaznamená žiadnu výchylku. Pokusnou tyčinkou
sa dotkneme hrotu Kolbeho vodiča. Použitím elektroskopu zisťujeme
elektrický stav - ručička zaznamená najväčšiu výchylku.
Fyzikálna
interpretácia:
Ak
nabijeme elektrický vodič, náboj sa po jeho povrchu rozmiestni
nerovnomerne. Vnútorné časti vodiča ( dutiny ) neobsahujú nosiče
náboja. Najväčšia hustota náboja na povrchu vodiča prislúcha tým
miestam, kde je zakrivenie povrchu najväčšie. Rovinné časti
obsahujú náboja menej, dutiny nenesú žiadne elektrické náboje.
Otázky:
Vysvetli
prečo vo vnútri vodiča, na ktorého povrchu je rozložený náboj
nie je elektrické pole?
V
čom vidíš fyzikálnu príčinu toho, že sa plošná hustota náboja
na povrchu vodiča nemí v závislosti od polomeru zakrivenia
plochy?
|
|
|
|