Trình bày hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng và giải thích?

Cùng Top lời giải trả lời chi tiết, chính xác câu hỏi: “Trình bày hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng và giải thích?” và đọc thêm phần kiến thức tham khảo giúp các bạn học sinh ôn tập và tích lũy kiến thức bộ môn Vật lý 11

Trình bày hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng và giải thích?

- Trong kim loại các e chuyển động tự do trong không gian rỗng giữa các nguyên tử. 
Giải thích: Khi đưa lại gần một vật nhiễm điện, giả sử vật nhiễm điện dương lại gần 1 vật bằng kim loại thì: các e chuyển động trong vật đó sẽ bị hút về phía điện dương, khi các e đi về 1 bên đồng nghĩa với việc bên đó sẽ dương hơn vì lúc này các hạt nhân mất e nên mang điện tích dương. 
Hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng ko làm thay đổi điện tích trong vật hưởng ứng, mà chỉ làm thay đổi lại vị trí sắp xếp các e trong vật

Kiến thức tham khảo về hiện tượng nhiễm điện do hướng ứng trong thuyết electron.

1. Thuyết electron là gì?

* Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố.

- Nguyên tử có cấu tạo gồm một hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm và các electron điện âm chuyển động xung quanh

- Hạt nhân gồm notron không mang điện và proton mang điện tích dương

- Electron có:

+ Điện tích -1,6.10^(^-19) C.

+ Khối lượng: 9,1.10^(^-31) kg.

- Prôtôn có:

+ Điện tích: +1,6.10^(^-19) C.

+ Khối lượng: 1,67.10^(^-27) kg.

- 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.

- Gọi chúng là những điện tích nguyên tố (âm hoặc dương).

- 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).

* Thuyết electron.

- Để giải thích các hiện tượng điện và tính chất điện của các vật dựa vào sự có mặt và di chuyển electron được gọi là thuyết êlectron.

- Bình thường nguyên tử có sự trung hoà về điện, khi đó tổng đại số tất cả các điện tích trong nguyên tử bằng không.

- Nếu nguyên tử đang trung hòa về điện mà bị mất đi một số electron thì tổng đại số các điện tích là một số dương, khi đó nguyên tử đó là một ion dương. Ngược lại nếu nguyên tử nhận thêm một số electron thì nó là ion âm.

- Vật bị nhiễm điện do các electron bứt khỏi nguyên tử và di chuyển từ vật này sang vật khác. Nguyên nhân việc electron dễ dàng bứt khỏi nguyên tử vì khối lượng electron rất nhỏ nên chúng có độ linh động rất cao.

- Có thể hiểu vật nhiễm điện âm là vật thiếu electron; Vật nhiễm điện dương là vật thừa electron.

2. Vận dụng thuyết electron

a. Vật dẫn điện và vật 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 dẫn điện là vật có chứa các điện tích tự do.

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

- Vật (chất) cách điện là vật (chất) không chứa các điện tích tự do.

Ví dụ: Không khí khô, dầu, thủy tinh, sứ, cao su, nhựa, … Chúng đều là những chất cách điện.

b. Sự nhiễm điện do tiếp xúc và sự nhiễm điện do hưởng ứng

- Sự nhiễm điện do tiếp xúc: hai điện tích tích điện khác nhau, một vật có điện tích q1, một vật có điện tích q2. Khi tiếp xúc với nhau, một số e sẽ di chuyển từ vật này sang vật kia cho đến khi cân bằng mật độ điện tích phân bố trên hai vật bằng nhau.

- Sự nhiễm điện do hưởng ứng: khi cho một quả cầu kim loại tích điện lại gần một vật dẫn thì đầu xa quả cầu nhiễm điện cùng dấu với quả cầu, đầu gần quả cầu thì nhiễm điện trái dấu.

Giải thích: Trong các vật dẫn, electron chuyển động hỗn loạn. Khi đưa một quả cầu nhiễm điện (giả sử nhiễm điện dương) lại gần nó sẽ xảy ra tương tác Cu-lông. Các electron sẽ bị hút về phía điện tích dương, dẫn đến một đầu của vật dẫn tập trung electron nên tích điện âm, đầu kia bị mất bớt electron nên tích điện dương.

3. Định luật bảo toàn điện tích

- Trong một hệ cô lập (nghĩa là hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác) về điện thì tổng đại số điện tích trong hệ là một hằng số

Q₁ + Q₂ + .......= Q₁'+ Q₂'+ ........

Trong đó 

Q₁; Q₂  là điện tích trước tương tác

Q'₁; Q'₂  là điện tích sau tương tác

4. Bài tập

Câu 1. Hãy vận dụng thuyết electron để giải thích hiện tượng nhiễm điện dương của thanh thủy tinh khi cọ xát vào dạ, cho rằng trong hiện tượng này chỉ có electron có thể di chuyển từ vật nọ sang vật kia.

Đáp án

Khi đưa thanh thủy tinh cọ xát vào tâm dạ thì có những điểm tiếp xúc giữa thủy tinh và dạ.  Ở những điểm đó có một số electron từ thủy tinh di chuyển Sang dạ. Kết quả là thanh thủy tinh nhiễm điện dương, mảnh dạ nhiễm điện âm.

Câu 2. Hãy giải thích sự nhiễm điện của một quả cầu kim loại khi cho nó tiếp xúc với một vật nhiễm điện dương.

Đáp án

Một quả cầu kim loại ở trạng thái trung hòa điện vẫn chứa các êlectron tự do. Khi cho quả cầu kim loại tiếp xúc với vật nhiễm điện dương, thì một số êlectron của quả cầu sẽ bị hút sang vật nhiễm điện dương làm cho quả cầu cũng bị nhiễm điện dương.

Câu 3. Xét cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Trong các nhận định sau, nhận định nào không đúng?

A. Proton mang điện tích là + 1,6.10^-19 C.

B. Khối lượng notron xấp xỉ khối lượng proton.

C. Tổng số hạt proton và notron trong hạt nhân luôn bằng số electron quay xung quanh nguyên tử.

D. Điện tích của proton và điện tích của electron gọi là điện tích nguyên tố

Đáp án

– Trong một nguyên tử thì tổng số hạt proton = số electron.

– Chọn C.