Yang berbeda dari interaksi tersebut tidak menular melalui udara. Interaksi listrik

Kami menggantungkan beban ringan, seperti selongsong kertas, pada benang sutra. Mari kita gosokkan batang kaca pada bahan sutra dan beri beban. Kita akan melihat bahwa selongsong pertama-tama akan tertarik pada tongkat, tetapi kemudian, setelah bersentuhan dengan kaca, selongsong itu akan ditolak (Gbr. 1). Sekarang mari kita sentuh selongsong serupa lainnya dengan tongkat gosok yang sama, lepaskan kacanya dan dekatkan selongsongnya satu sama lain. Mereka akan saling mendorong (Gbr. 2).

Beras. 1. Selongsong kertas ditolak oleh batang kaca yang mengisinya.

Beras. 2. Dua selongsong kertas yang digantung pada benang sutra, bermuatan dari batang kaca, saling tolak menolak: – gaya gravitasi yang bekerja pada selongsong, – gaya listrik, – gaya penyeimbang tegangan benang

Sebelum bersentuhan dengan batang kaca yang digosok, beban yang ditangguhkan, di bawah pengaruh gravitasi dan gaya tegangan benang, berada dalam keseimbangan dalam posisi vertikal. Sekarang posisi keseimbangannya berbeda. Akibatnya, selain gaya-gaya yang telah disebutkan, beberapa gaya lain juga bekerja pada beban. Gaya-gaya ini berbeda dengan gaya gravitasi, dari gaya yang timbul selama deformasi benda, dari gaya gesekan dan gaya lain yang kita pelajari dalam mekanika. Dalam percobaan sederhana yang baru saja dijelaskan, kita menemukan manifestasi gaya yang disebut gaya listrik.

Kita menyebut benda-benda yang bekerja pada benda-benda di sekitarnya dengan gaya listrik yang dialiri listrik atau bermuatan dan kita mengatakan bahwa benda-benda tersebut mempunyai muatan listrik.

Dalam percobaan yang dijelaskan, kami mengisi daya kaca dengan gesekan dengan sutra. Namun, kita dapat memilih lilin penyegel, ebonit, kaca plexiglass, amber daripada kaca, dan mengganti sutra dengan kulit, karet, dan benda lainnya. Pengalaman menunjukkan bahwa benda apa pun dapat diisi melalui gesekan.

Perangkat elektroskop, alat untuk mendeteksi muatan listrik, didasarkan pada fenomena tolakan listrik benda bermuatan. Ini terdiri dari batang logam yang darinya aluminium atau lembaran kertas atau dua lembar yang sangat tipis digantung (Gbr. 3a). Batangnya diperkuat dengan sumbat ebonit atau amber di dalam toples kaca, yang melindungi daun dari pergerakan udara. Pada Gambar. Gambar 3b menunjukkan gambar konvensional elektroskop, yang akan kita gunakan di masa depan.

Beras. 3. Elektroskop sederhana: a) gambaran umum; b) gambar konvensional

Mari kita sentuhkan batang elektroskop dengan benda bermuatan, misalnya batang kaca yang digosok. Daun akan terlepas dari batang dan menyimpang pada sudut tertentu. Jika sekarang Anda melepas batang, lembaran akan tetap dibelokkan, yang berarti bahwa ketika bersentuhan dengan benda bermuatan, sebagian muatan ditransfer ke batang dan lembaran elektroskop.

Mari kita isi daya elektroskop dengan menggunakan batang kaca, perhatikan defleksi lembaran, sentuh kembali elektroskop dengan tempat lain pada kaca bermuatan dan lepaskan kembali batang tersebut. Penyimpangan lembaran akan meningkat. Setelah sentuhan ketiga akan menjadi lebih besar, dan seterusnya. Kita melihatnya kekuatan listrik, menyebabkan penyimpangan lembaran, bisa lebih besar atau lebih kecil, sehingga muatan pada elektroskop bisa lebih besar atau lebih kecil. Jadi, kita dapat berbicara tentang muatan yang terletak pada benda tertentu, dalam contoh kita, pada elektroskop, sebagai ukuran kuantitatif tertentu yang mencirikan fenomena alam tertentu.

Mempelajari fenomena kelistrikan dimulai di Yunani Kuno dari sebuah pengamatan yang kemudian memunculkan kata listrik. Telah diketahui bahwa jika amber digosok dengan wol, ia mulai tertarik barang-barang kecil- misalnya bulu halus dan bulu. Amber dalam bahasa Yunani adalah elektron, sehingga interaksi semacam ini disebut listrik.

Saat ini siapa pun dapat mengulangi eksperimen Yunani kuno yang terkenal ini bahkan tanpa ambar.

Mari kita gunakan pengalaman

Sisir rambut kering dengan sisir plastik dan dekatkan pada potongan kertas kecil tanpa menyentuhnya. Potongan kertas akan tertarik ke sisir (Gbr. 49.1).

Interaksi listrik disebabkan oleh adanya muatan listrik dalam suatu benda.

Benda yang mempunyai muatan listrik disebut bermuatan listrik (atau sekadar bermuatan), dan pemberian muatan listrik ke benda disebut elektrifikasi.

Amber yang digosok memperoleh kemampuan untuk berinteraksi secara elektrik karena ketika digosok, ia menjadi tersengat listrik. Selanjutnya, ternyata ambar tidak terkecuali: banyak benda yang tersengat listrik karena gesekan. Anda sendiri mungkin pernah merasakan “sengatan listrik” lebih dari satu kali saat menyentuh orang lain setelah melepas atau mengenakan pakaian wol. Ini juga akibat elektrifikasi saat terjadi gesekan.

Eksperimen dengan benda yang dialiri listrik - misalnya, digosok dengan amber atau sisir - menunjukkan bahwa benda yang dialiri listrik menarik benda tak bermuatan. Di bawah ini kita akan melihat bahwa gaya tarik menarik ini juga disebabkan oleh interaksi muatan listrik.

1. Banyak ibu rumah tangga yang berusaha menyeka debu furnitur selengkap mungkin, menggosok permukaan furnitur dalam waktu lama dengan kain kering. Namun, sayangnya, semakin mereka mencoba, semakin cepat debu kembali menempel pada permukaan yang “dibersihkan dengan baik”. Hal yang sama terjadi ketika Anda menyeka monitor komputer atau laptop secara hati-hati dengan kain kering. Bagaimana menjelaskan hal ini?

Untuk mendapatkan badan yang dibebankan pengalaman sekolah Secara elektrik, mereka biasanya menggosokkan tongkat ebonit dengan wol atau tongkat kaca dengan sutra. (Ebonit - padat hitam, terdiri dari belerang dan karet.) Akibatnya, tongkat menjadi kaku muatan listrik.

Mari kita gunakan pengalaman

Mari kita menyetrum satu selongsong logam ringan (silinder logam) dengan menyentuhnya saat sedang diisi dayanya. batang kaca, dan selongsong lainnya dengan menyentuhnya dengan batang ebonit bermuatan. Kita akan melihat bahwa selongsong akan mulai tertarik (Gbr. 49.2, a).
Tetapi dua kartrid, yang dialiri arus listrik dengan bantuan tongkat yang sama, akan selalu tolak-menolak - terlepas dari tongkat mana yang kita gunakan untuk menyetrum kartrid tersebut (Gbr. 49.2, b, c).

Percobaan ini menunjukkan bahwa muatan listrik ada dua jenis: muatan yang sejenis tolak-menolak, dan muatan berbagai jenis tertarik. Lebih sering mereka berbicara bukan tentang jenisnya, tetapi tentang tanda-tanda muatan, menyebutnya positif dan negatif. Faktanya adalah muatan-muatan yang bertanda berlawanan dapat saling meniadakan (seperti halnya penjumlahan positif dan angka negatif Mungkin sama dengan nol). Jadi,

Muatan listrik memiliki dua tanda - positif dan negatif.

Muatan batang kaca yang digosok dengan sutra dianggap positif, dan muatan file ebonit yang digosok dengan bulu atau wol dianggap negatif.
Benda-benda yang mempunyai muatan yang tandanya sama disebut bermuatan dengan tanda yang sama, dan benda-benda yang mempunyai muatan-muatan yang berbeda tandanya disebut bermuatan berlawanan.

Pengalaman yang dijelaskan di atas menunjukkan hal itu

Benda yang bermuatan sejenis akan tolak menolak, dan benda yang bermuatan berlawanan akan tarik menarik..

2. a) Dapatkah muatan tiga bola sedemikian rupa sehingga setiap pasang bola saling tolak menolak? saling tertarik?
b) Apakah mungkin untuk menentukan, tanpa menggunakan benda atau instrumen lain: apa tanda muatan setiap bola? Apakah semua bola mempunyai muatan yang sama?
c) Jelaskan percobaan yang dapat digunakan untuk menentukan tanda muatan setiap bola.

Benda yang tidak mempunyai muatan listrik disebut tidak bermuatan atau netral secara listrik. Hampir semua benda di sekitar kita bersifat netral. Namun ini tidak berarti bahwa mereka tidak memiliki muatan listrik!

Sebaliknya, setiap benda mengandung sejumlah besar partikel bermuatan positif dan negatif, secara total muatan positif, dan total muatan negatif partikel-partikel ini sangat besar (kita akan segera melihatnya). Namun muatan positif dan negatif ini saling mengimbangi dengan sangat akurat.

2. Pembawa muatan listrik

Muatan listrik hanya dibawa oleh partikel bermuatan. Muatan listrik tidak akan ada tanpa adanya partikel.

Partikel bermuatan disebut pembawa muatan listrik. Jika mereka dapat bergerak dalam suatu zat, mereka disebut pembawa muatan listrik bebas atau muatan bebas saja.

Lebih sering dibandingkan orang lain dalam peran tersebut biaya gratis elektron muncul. Seperti yang telah Anda ketahui dari pelajaran fisika SMA Anda, partikel bermuatan negatif yang sangat ringan ini bergerak mengelilingi inti atom bermuatan positif yang masif (dibandingkan dengan elektron). Elektronlah yang merupakan pembawa muatan bebas dalam logam.

Ion, atom yang kehilangan atau memperoleh satu atau lebih elektron, juga dapat membawa muatan listrik. (Dari bahasa Yunani "ion" - pengembara.) Sebuah atom yang kehilangan elektron menjadi ion bermuatan positif, dan atom dengan kelebihan elektron menjadi ion bermuatan negatif.

Misalnya dalam larutan garam meja Muatan bebas (NaCl) adalah ion natrium yang bermuatan positif dan ion klor yang bermuatan negatif.

3. Ion (bermuatan positif atau negatif) apa yang berubah menjadi atom yang kehilangan elektron?

4. Bagaimana massa suatu atom berubah menjadi: ion positif? ion negatif?

Elektron yang terjauh dari inti mempunyai ikatan yang lebih lemah dengan inti. Oleh karena itu, ketika dua benda berada dalam kontak dekat, elektron dapat berpindah dari satu benda ke benda lainnya (Gbr. 49.3). Hal ini menjelaskan mengapa benda sering kali tersengat listrik selama gesekan.

Akibat elektrifikasi, terjadi kelebihan elektron pada suatu benda, sehingga memperoleh muatan listrik negatif, dan pada benda lain terjadi kekurangan elektron, sehingga memperoleh muatan positif.

3. Konduktor dan dielektrik

Zat yang mengandung pembawa muatan listrik bebas disebut konduktor.

Semua logam merupakan konduktor yang baik. Larutan garam dan asam juga merupakan konduktor - cairan seperti itu disebut elektrolit. (Dari bahasa Yunani “litos” – dapat terurai, larut.) Elektrolit, misalnya, air laut dan darah.

Dalam logam, muatan bebas adalah elektron, dan dalam elektrolit, muatan bebas adalah ion.

Zat yang tidak mempunyai pembawa muatan listrik bebas disebut dielektrik.

Dielektrik adalah banyak plastik dan kain, kayu kering, karet, kaca, serta banyak cairan - misalnya minyak tanah dan air murni kimia (suling). Gas, termasuk udara, juga merupakan dielektrik.

Meskipun tidak ada muatan bebas dalam dielektrik, bukan berarti dielektrik tidak ikut serta dalam fenomena kelistrikan. Faktanya adalah bahwa dalam dielektrik terdapat muatan terikat - ini adalah elektron yang tidak dapat berpindah ke seluruh sampel suatu zat, tetapi dapat bergerak dalam satu atom atau molekul.

Seperti yang akan kita lihat di bawah, hal ini mengarah pada fakta bahwa dielektrik secara signifikan mempengaruhi interaksi benda bermuatan: misalnya, mereka dapat melemahkannya puluhan kali lipat.

Hal ini disebabkan oleh perpindahan muatan terikat sehingga benda dielektrik yang tidak bermuatan (misalnya, potongan kertas) tertarik ke benda bermuatan. Kami akan melihatnya lebih detail di bawah.

4. Elektrifikasi melalui pengaruh

Karena adanya muatan bebas pada konduktor, konduktor dapat diisi bahkan tanpa menyentuhnya dengan benda bermuatan. Dalam hal ini, benda-benda tersebut didakwa dengan muatan yang tandanya berlawanan.

Mari kita gunakan pengalaman

Mari kita sambungkan dua selongsong logam 1 dan 2 yang tergeletak di atas meja kayu dengan konduktor. Kemudian, tanpa melepaskan konduktor, kita bawa 1 batang bermuatan positif ke selongsong tanpa menyentuh selongsong itu (Gbr. 49.4, a). Sebagian elektron bebas, yang tertarik ke batang bermuatan, akan berpindah dari selongsong 2 ke selongsong 1. Akibatnya, selongsong 2 akan menjadi bermuatan positif, dan selongsong 1 – bermuatan negatif.

Tanpa melepas tongkat bermuatan, kami melepas konduktor yang menghubungkan selongsong (Gbr. 49.4, b). Mereka akan tetap bermuatan, dan muatannya akan sama besarnya, tetapi berlawanan tanda.

Sekarang Anda dapat melepaskan tongkat yang dimuat: muatan yang berbeda akan tetap ada pada kartrid.

Metode elektrifikasi benda ini disebut elektrifikasi melalui pengaruh.

Harap dicatat: elektrifikasi melalui pengaruh terjadi karena redistribusi biaya. Jumlah aljabar muatan benda tetap sama dengan nol: benda memperoleh muatan yang sama besarnya dan berlawanan tanda.

5. Ceritakan secara rinci bagaimana dan mengapa hasil percobaan yang dijelaskan akan berubah jika tongkat bermuatan dilepas terlebih dahulu, dan kemudian konduktor penghubung selongsong. Ilustrasikan cerita Anda dengan gambar skema.

6. Jelaskan mengapa dalam percobaan di atas orang tersebut memegang batang logam penghubung selongsong dengan gagang kayu. Jelaskan apa yang akan terjadi jika seseorang memegang batang logam langsung dengan tangannya selama percobaan ini. Harap pertimbangkan itu tubuh manusia adalah seorang konduktor.

5. Mengapa benda tak bermuatan tertarik pada benda bermuatan?

Mari kita cari tahu sekarang alasannya tubuh yang tidak bermuatan tertarik pada yang bermuatan.

Mari kita gunakan pengalaman

Mari kita dekatkan tongkat bermuatan positif ke selongsong logam yang tidak bermuatan (Gbr. 49.5). elektron bebas selongsong akan tertarik pada batang yang bermuatan positif, sehingga akan muncul muatan listrik negatif pada bagian selongsong yang paling dekat dengan batang, dan muatan positif akan muncul pada bagian terjauh akibat kekurangan elektron.

Akibatnya selongsong akan tertarik pada tongkat karena muatan negatif pada selongsong lebih dekat dengan tongkat.

7. Jelaskan mengapa selongsong logam yang tidak bermuatan juga tertarik pada batang yang bermuatan negatif.

Jadi, konduktor tak bermuatan tertarik ke benda bermuatan yang mempunyai muatan tanda apa pun, karena adanya redistribusi muatan bebas pada konduktor tak bermuatan.

8. Gambar 49.6 menunjukkan interaksi selongsong A dan B, serta selongsong B dan C. Diketahui selongsong A bermuatan positif.
a) Bisakah kita mengatakan bahwa kartrid B terisi? Jika ya, apa tanda muatannya?

c) Apakah mungkin untuk memprediksi bagaimana selongsong A dan C akan berinteraksi?

Dielektrik yang tidak bermuatan juga tertarik pada benda yang memiliki muatan bertanda apa pun. Hal ini dijelaskan oleh perpindahan muatan terikat dalam dielektrik: muatan yang berbeda tandanya muncul di permukaan dielektrik, dan muatan yang bertanda berlawanan terletak lebih dekat ke benda bermuatan. Hal ini menyebabkan ketertarikan.

Di bawah ini kita akan mempertimbangkan perpindahan muatan terikat dalam dielektrik secara lebih rinci.

6. Peran interaksi listrik

Keberadaan atom disebabkan oleh interaksi listrik antara inti bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif.

Interaksi atom dan molekul juga bersifat listrik: berkat itu, atom bergabung menjadi molekul, dan dari atom dan molekul menjadi cair dan padatan. Interaksi listrik atom dan molekul netral dijelaskan distribusi yang tidak merata muatan listrik di dalamnya.

Interaksi listrik juga bertanggung jawab atas banyak proses dalam organisme hidup. Khususnya, sifat impuls dalam sel saraf, termasuk di sel otak.

Interaksi listrik jauh lebih intens daripada interaksi gravitasi. Misalnya, gaya tolak-menolak listrik antara dua elektron melebihi gaya tolak-menolaknya tarikan gravitasi sekitar 4 * 10 42 kali. Dibandingkan dengan ini jumlah yang sangat besar Bahkan konstanta Avogadro pun tampak kecil! Dalam § 50 kita akan memeriksa penilaian komparatif gaya interaksi listrik dan gravitasi.

Namun jika interaksi listriknya begitu kuat, mengapa kita jarang menyadarinya di sekitar kita?

Faktanya adalah hampir semua benda di sekitar kita netral secara listrik: total muatan listrik positif yang sangat besar inti atom dengan akurasi yang sangat tinggi dikompensasi dengan total yang sama dalam modulus muatan negatif elektron.

Hanya berkat kompensasi inilah kita tidak menyadari betapa besarnya gaya interaksi listrik yang “tersembunyi” di dalam zat.

Namun, kompensasi timbal balik antara muatan-muatan dalam benda-benda di sekitar kita tidak berarti bahwa gaya-gaya listrik tidak memanifestasikan dirinya dengan cara apa pun, misalnya, dalam fenomena mekanis. Faktanya, kami secara implisit telah memperhitungkan gaya-gaya ini ketika mempelajari mekanika.

Seperti yang Anda ingat, dalam mekanika ada tiga jenis gaya yang dipertimbangkan - gaya gravitasi, gaya elastis, dan gaya gesekan. Dua gaya ini - gaya elastis dan gaya gesekan - disebabkan oleh interaksi atom dan molekul penyusun benda, dan interaksi atom dan molekul, seperti yang telah kita ketahui, bersifat listrik.

Pertanyaan dan tugas tambahan

9. Dua selongsong identik digantung berdampingan pada benang yang panjangnya sama. Kotak kartrid yang terisi digantung di benang merah, dan kotak kartrid yang tidak diisi digantung di benang biru. Benang mana yang lebih banyak dibelokkan dari garis vertikal?

10. Dua selongsong logam yang digantung bersebelahan pada benang akan saling tolak menolak. Bagaimana lengan baju ini berinteraksi jika Anda menyentuh salah satunya dengan tangan Anda?
11. Gambar 49.7 menunjukkan bagaimana selongsong A dan B serta selongsong B dan C berinteraksi.
a) Apa yang dapat dikatakan tentang dakwaan pada kasus B?
b) Apa yang dapat dikatakan tentang dakwaan dalam kasus C?

12. Sebuah bola logam ringan digantung di antara dua pelat logam vertikal, yang muatannya berlawanan tanda (Gbr. 49.8). Jelaskan apa yang terjadi setelah bola menyentuh salah satu pelat.

Eksperimen yang memungkinkan untuk mendeteksi gaya tarik-menarik atau tolak-menolak benda bermuatan meyakinkan kita akan hal itu muatan listrik berinteraksi dalam jarak tertentu. Selain itu, semakin dekat benda-benda yang dialiri listrik satu sama lain, semakin kuat interaksi di antara benda-benda tersebut;

Ketika mempelajari mekanika, kita melihat bahwa aksi suatu benda terhadap benda lain terjadi secara langsung selama interaksinya. Bagaimana menjelaskan interaksi benda-benda yang dialiri listrik? Dalam percobaan kami, benda-benda yang dialiri listrik ditempatkan agak jauh satu sama lain. Mungkinkah pengaruh satu benda yang dialiri arus listrik ke benda lain ditransmisikan melalui udara antar benda? Namun, benda bermuatan juga berinteraksi ruang tanpa udara. Jika Anda meletakkan elektroskop bermuatan di bawah bel pompa udara, daun elektroskop masih saling tolak menolak (Gbr. 36). (Udara telah dipompa keluar dari bawah bel.) Fisikawan Inggris Michael Faraday dan James Maxwell mempelajari interaksi muatan listrik.

Beras. 36. Elektroskop bermuatan di bawah bel pompa udara

Sebagai hasil dari studi panjang tentang fenomena kelistrikan, ditemukan bahwa setiap benda bermuatan dikelilingi oleh medan listrik.

Medan listrik adalah jenis khusus materi, berbeda dengan materi.

Indra kita tidak merasakan medan listrik. Bidang tersebut dapat dideteksi karena ia bekerja pada muatan apa pun di dalamnya. Inilah tepatnya yang menjelaskan interaksi benda-benda yang dialiri listrik. Medan listrik yang mengelilingi salah satu muatan bekerja dengan suatu gaya pada muatan lain yang ditempatkan dalam medan muatan pertama. Sebaliknya, medan listrik muatan kedua bekerja pada muatan pertama.

Gaya yang ditimbulkan oleh medan listrik pada muatan listrik yang dimasukkan ke dalamnya disebut gaya listrik.

Saat kami membawa tongkat bermuatan ke wadah kartrid yang terisi daya, kami mengamati wadah kartrid tersebut menolak. Dengan demikian kami mendeteksi medan listrik tongkat berdasarkan pengaruhnya terhadap muatan yang terletak di selongsong. Namun wadah selongsong peluru juga berpengaruh pada batang ebonit. Dengan demikian, dalam kasus benda yang dialiri listrik, interaksi diamati.

Banyak percobaan memungkinkan kita untuk menyimpulkan hal itu di dekat benda bermuatan, efek medannya lebih kuat, dan saat Anda menjauh darinya, efek medannya melemah.

Jadi, mari kita bawa tongkat dengan muatan ke lengannya tanda yang berlawanan. Saat tongkat mendekati selongsong, sudut defleksi selongsong akan bertambah (Gbr. 37). Akibatnya, semakin dekat letak benda bermuatan, semakin kuat efek medannya.

Beras. 37. Ketergantungan aksi medan listrik pada jarak ke muatan

Karena setiap muatan dalam medan listrik dikenai gaya, maka ketika muatan dipindahkan oleh medan tersebut, maka terjadilah usaha. Dan jika medan tersebut mampu melakukan usaha, maka ia mempunyai energi.

Pertanyaan

1. Jelaskan percobaan yang menunjukkan bahwa interaksi listrik tidak ditularkan melalui udara.
2. Apa perbedaan ruang di sekitar benda yang dialiri listrik dengan ruang di sekitar benda yang tidak dialiri listrik?
3. Bagaimana cara mendeteksi medan listrik?
4. Bagaimana gaya yang bekerja pada kartrid bermuatan berubah ketika ia menjauh dari benda bermuatan? Bagaimana hal ini dapat dibuktikan secara eksperimental?

Latihan

1. Ke manakah bulu-bulu halus yang bermuatan negatif akan bergerak jika terkena medan listrik dari batang ebonit yang digosok dengan bulu?
2. Sebuah tongkat dengan muatan yang bertanda berlawanan dibawa ke wadah kartrid yang terisi daya. Bagaimana defleksi selongsong berubah saat tongkat mendekat? Mengapa?

Benda-benda yang dialiri listrik, seperti yang ditunjukkan oleh eksperimen, berinteraksi satu sama lain - mereka menarik dan menolak. Sekarang mari kita perhatikan bagaimana pengaruh suatu benda yang dialiri listrik ditransmisikan ke benda lain. Mungkinkah penularannya melalui udara? Mari kita cari tahu melalui eksperimen. Mari kita letakkan elektroskop bermuatan di bawah bel pompa udara dan pompa keluar udara dari bawah bel (Gbr. 217). Pengalaman menunjukkan bahwa bahkan di ruang tanpa udara, daun elektroskop masih saling tolak menolak. Artinya interaksi listrik tidak ditularkan melalui udara. Namun dari percobaan ini masih belum mungkin untuk menentukan apakah muatan listrik bekerja satu sama lain pada jarak atau di antara mereka ada sesuatu yang material, yang tidak kita rasakan, lewat bahwa tindakan ini ditransmisikan. Pertanyaan ini tidak sederhana; para ilmuwan dari berbagai negara telah mempelajarinya selama bertahun-tahun. Jawabannya diberikan dalam karya mereka oleh fisikawan Inggris Faraday dan Maxwell.

Menurut ajaran Faraday dan Maxwell, ruang di sekitar benda yang dialiri listrik berbeda dengan ruang di sekitar benda yang tidak dialiri listrik. Pada ruang tempat muatan listrik berada terdapat medan listrik. Medan listrik adalah jenis materi yang berbeda dengan materi. Medan listrik tidak dapat kita rasakan secara langsung dengan bantuan indera kita. Keberadaan medan listrik hanya dapat dinilai dari tindakannya. Medan listrik suatu muatan bekerja dengan suatu gaya pada muatan lain yang berada dalam medan muatan tertentu.

Gaya yang ditimbulkan oleh medan listrik pada muatan listrik yang dimasukkan ke dalamnya disebut gaya listrik.

Dalam percobaan, tidak hanya tongkat yang bermuatan dengan medan listriknya bekerja pada kotak kartrid yang terisi, tetapi kotak kartrid, pada gilirannya, bekerja pada tongkat dengan medan listriknya. Akibatnya, seperti biasa, ada interaksi antar benda.

Mari kita gantung wadah kartrid yang sudah terisi daya pada seutas benang. Mari kita bawakan sebuah tongkat yang bermuatan berlawanan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 218. Kemudian kita akan mendekatkan dudukan dengan wadah kartrid ke tongkat yang dimuat. Berdasarkan sudut defleksi benang, kami mencatat bahwa semakin dekat selongsong ke tongkat, semakin besar kekuatan yang lebih besar medan listrik batang bermuatan bekerja padanya. Oleh karena itu, pada benda yang dekat bermuatan, pengaruh medannya lebih kuat, dan ketika benda tersebut menjauhinya, medannya melemah.

Pertanyaan. 1. Jelaskan percobaan yang menunjukkan bahwa interaksi listrik tidak merambat melalui udara. 2. Apa perbedaan antara ruang disekitar yang dialiri listrik tubuh, dari ruang sekitarnya tubuh yang dialiri listrik? 3. Bagaimana cara mendeteksi medan listrik? 4. Bagaimana gaya yang bekerja pada kartrid bermuatan berubah ketika ia menjauh dari benda bermuatan?

Interaksi listrik

Mekanika mengajarkan bahwa ketertarikan satu sisi - dan secara umum tindakan satu sisi - tidak dapat ada: setiap tindakan adalah interaksi. Jika sebuah batang yang dialiri listrik tarik menarik berbagai item, maka dia sendiri harus tertarik pada mereka. Untuk memastikannya, Anda hanya perlu memberikan mobilitas pada sisir atau tongkat, misalnya dengan menggantungkannya pada simpul benang (lebih baik jika benangnya sutra). Maka mudah untuk menemukan bahwa benda apa pun yang tidak dialiri listrik - bahkan tangan Anda - menarik sisir, memutarnya, dll. Ini, kami ulangi, hukum umum alam. Ia memanifestasikan dirinya selalu dan di mana saja: setiap tindakan adalah interaksi dua benda yang bekerja satu sama lain dalam arah yang berlawanan.