§ 32. Объяснение электрических явлений. Закон сохранения электрического заряда

Внутреннее устройство атома показывает, что электроны удерживаются силами притяжения к ядру. Ядра разных материалов содержат разное число протонов, поэтому сила удержания внешних электронов меняется от вещества к веществу. Когда две твёрдые поверхности плотно прижимаются, удержание электронов в одном материале оказывается слабее. В зоне контакта частицы отрываются и переходят на соседний объект. Один предмет теряет электроны и становится положительно заряженным, а второй получает избыток и заряжается отрицательно. Подобный процесс обмена частицами называют электризацией. Разница в силе связи электронов с ядрами возникает из-за различий в структуре вещества.

При трении одного тела о другое количество точек тесного контакта резко возрастает, что многократно усиливает переток электронов. Возьмём для примера эбонитовую палочку и кусок шерсти. При интенсивном растирании электроны покидают шерстяные волокна и оседают на поверхности палочки. Из-за этого палочка получает отрицательный заряд, а шерсть, потеряв частицы, заряжается положительно (рис. 1: стрелки показывают, куда уходят электроны — снизу вверх, с шерсти на эбонит, поэтому у палочки написано −q, а у шерсти +q). Степень накопления заряда напрямую зависит от числа атомов, оказавшихся в зоне соприкосновения. Чем больше площадь трения, тем больше электронов успевает переместиться от одного объекта к другому. Трение обеспечивает непрерывное обновление контактных участков, что ускоряет процесс обмена. Эбонит и шерсть обмениваются электронами только между собой.

Обособленные от внешней среды и не передающие туда электроны или ионы группы объектов принято называть электрически изолированными.