Giải thích hiện tượng nhiễm điện âm của một quả cầu kim loại do tiếp xúc bằng thuyết electron

Câu trả lời chính xác nhất: Giải thích hiện tượng nhiễm điện âm của một quả cầu kim loại do tiếp xúc bằng thuyết electron như sau: Khi cho quả cầu kim loại A trung hòa về điên tiếp xúc với quả cầu B mang điện tích âm thì một phần electron của quả cầu B sẽ được truyền sang cho quả cầu kim loại A cho đến khi điện tích hai vật cân bằng. Do đó sau khi tiếp xúc với vật nhiễm điện âm thì quả cầu kim loại cũng sẽ nhiễm điện âm vì bị thừa êlectron.

Kết quả là: Quả cầu A nhận thêm electron nên mang điện tích âm (nhiễm điện âm).

Để giúp bạn hiểu rõ hơn về thuyết Electron và giải thích hiện tượng nhiễm điện chính xác, mời bạn cùng Toploigiai tham khảo bài viết dưới đây.

1. Tìm hiểu về thuyết electron

a. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện.

- Nguyên tử cấu tạo gồm một hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm và các êlectron mang điện âm chuyển động xung quanh. Hạt nhân có cấu tạo gồm hai loại hạt là notron không mang điện và proton mang điện tích dương.

+ Êlectron có điện tích là e = - 1,6.10^-19C và khối lượng là me = 9,1.10^-31kg.

+ Proton có điện tích là q = +1,6.10^-19C và khối lượng là mp = 1,6.10^-27kg.

+ Nơtrôn không mang điện và có khối lượng gần bằng khối lượng prôtôn.

– Trong nguyên tử số prôtôn bằng số êlectron nên độ lớn của điện tích dương bằng độ lớn của điện tích âm => nguyên tử sẽ ở trạng thái trung hòa về điện.

– Điện tích của êlectron và điện tích của prôtôn là điện tích nhỏ nhất mà ta xét.

– Số prôtôn trong hạt nhân bằng số electron quay quanh hạt nhân nên bình thường thì nguyên tử trung hoà về điện.

- Điện tích nguyên tố: Điện tích của electron và prôtôn là điện tích nhỏ nhất mà ta xét. Vì vậy ta gọi chúng là điện tích nguyên tố (âm hoặc dương).

b. Thuyết electron

- Thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết electron.

- Nội dung:

+ Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển tử nơi này sang nơi khác. Nguyên tử bị mất êlectron sẽ trở thành một hạt mang điện dương gọi là ion dương.

+ Một nguyên tử trung hòa có thể nhận thêm một êlectron để tạo thành một hạt mang điện âm gọi là ion âm.

+ Một vật nhiễm điện âm khi số êlectron mà nó chứa lớn hơn số điện tích nguyên tố dương (prôtôn). Nếu số êlectron ít hơn số proton thì vật nhiễm điện dương.

+ Sự cư trú và di chuyển của các êlectron tạo nên các hiện tượng về điện và tính chất điện muôn màu muôn vẻ của tự nhiên.

c. Vận dụng

- Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện:

+ Điện tích tự do là điện tích có thể di chuyển từ điểm này đến điểm khác trong phạm vi thể tích của vật dẫn.

+ Vật (chất) dẫn điện là vật (chất) có chứa nhiều điện tích tự do.

Ví dụ: kim loại chứa electron tự do, các dung dịch axit, bazo, muối chứa các ion tự do… là các chất dẫn điện.

+ Vật (chất) cách điện là vật (chất) không chứa hoặc chứa rất ít điện tích tự do.

Ví dụ: không khí khô, thủy tinh, sứ, cao su… là các chất cách điện.

- Sự nhiễm điện do hưởng ứng:

Khi đưa quả cầu nhiễm điện dương đến gần thanh kim loại trung hòa về điện, quả cầu sẽ hút các electron dịch chuyển. Đầu nào của thanh kim loại gần với quả cầu hơn thì sẽ nhiễm điện trái dấu với điện tích quả cầu. Đầu còn lại của thanh kim loại ở xa hơn sẽ nhiễm điện cùng dấu với điện tích quả cầu. Sự nhiễm điện ở thanh kim loại được gọi là nhiễm điện do hưởng ứng.

- Sự nhiễm điện do tiếp xúc

Nếu cho một vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện khi đó điện tích sẽ di chuyển từ vật nhiễm điện sang nó dẫn đến cả hai vật đều nhiễm điện cùng dấu. Đó là sự nhiễm điện do tiếp xúc.

>>> Tham khảo: Hãy cho biết nguyên tử các nguyên tố nào có cùng số electron ở lớp ngoài cùng

2. Định luật bảo toàn điện tích

- Nguyên tắc: Tổng điện tích dương luôn luôn bằng tổng điện tích âm, vì thế dung dịch luôn luôn trung hòa về điện.

- Nội dung định luật bảo toàn điện tích: “Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số các điện tích là không đổi”

- Hệ cô lập về điện là hệ vật không có trao đổi điện tích với các vật khác ngoài hệ.

>>> Tham khảo: Hãy cho biết số lớp electron của nguyên tử các nguyên tố thuộc chu kì 3. Giải thích

3. Giải thích hiện tượng nhiễm điện âm của một quả cầu kim loại do tiếp xúc bằng thuyết electron

Khi cho quả cầu kim loại A trung hòa về điện tiếp xúc với quả cầu B mang điện tích âm thì một phần electron của quả cầu B sẽ được truyền sang cho quả cầu kim loại A cho đến khi điện tích hai vật cân bằng. Do đó sau khi tiếp xúc với vật nhiễm điện âm thì quả cầu kim loại cũng sẽ nhiễm điện âm vì bị thừa êlectron.

Kết quả là: Quả cầu A nhận thêm electron nên mang điện tích âm (nhiễm điện âm).

-------------------------------------

Trên đây là bài tìm hiểu của Toploigiai về câu hỏi Giải thích hiện tượng nhiễm điện âm của một quả cầu kim loại do tiếp xúc bằng thuyết electron. Hi vọng thông qua bài tìm hiểu về một số nội dung mở rộng trên, Toploigiai có thể giúp các bạn học tập tốt hơn và hiểu rõ hơn về câu hỏi.