Kas skiriasi nuo sąveikos, neperduodama oru. Elektrinė sąveika

Ant šilko siūlų pakabiname lengvą svarelį, pavyzdžiui, popierinę rankovę. Patrinkite stikline lazdele ant šilko medžiagos ir pritraukime ją prie svorio. Pamatysime, kad rankovė iš pradžių prisitrauks prie pagaliuko, o vėliau, po kontakto su stiklu, nuo jo bus atstumta (1 pav.). Dabar palieskime kitą panašią rankovę ta pačia trintu pagaliuku, nuimkime stiklą ir priartinkime rankoves viena prie kitos. Jie atstums vienas nuo kito (2 pav.).

Ryžiai. 1. Popieriaus įvorę atstumia jį įkrovęs stiklinis strypas.

Ryžiai. 2. Dvi popierinės rankovės, pakabintos ant šilko siūlų, įkraunamos iš stiklo strypo, atstumia viena kitą: – įvorę veikiančią gravitacijos jėgą, – elektros jėgą, – jėgą, balansuojančią sriegio įtempimą.

Prieš prisiliesdami prie nutrinto stiklo strypo, pakabinami svareliai, veikiami gravitacijos ir sriegio įtempimo, atsidūrė pusiausvyroje vertikalioje padėtyje. Dabar jų pusiausvyros padėtis kitokia. Vadinasi, be jau minėtų jėgų, svarmenis veikia ir kai kurios kitos jėgos. Šios jėgos skiriasi nuo gravitacijos jėgų, nuo jėgų, atsirandančių deformuojant kūnus, nuo trinties jėgų ir kitų jėgų, kurias tyrėme mechanikoje. Ką tik aprašytuose paprastuose eksperimentuose susiduriame su jėgų, vadinamų elektrinėmis, pasireiškimu.

Kūnus, kurie aplinkinius objektus veikia elektros jėgomis, vadiname įelektrintais arba įkrautais ir sakome, kad šie kūnai turi elektros krūvius.

Aprašytuose eksperimentuose stiklą įkrovėme trindami šilku. Tačiau vietoj stiklo galėtume rinktis sandarinimo vašką, ebonitą, organinį stiklą, gintarą ir šilką pakeisti oda, guma ir kitais daiktais. Patirtis rodo, kad bet koks kūnas gali būti įkrautas dėl trinties.

Elektroskopo, elektros krūvių nustatymo prietaiso, įtaisas yra pagrįstas įkrautų kūnų elektrinio atstūmimo reiškiniu. Jį sudaro metalinis strypas, ant kurio pakabinamas labai plonas aliuminio arba popieriaus lapas arba du lakštai (3a pav.). Strypas sustiprintas ebonito arba gintaro kamščiu stiklinio indelio viduje, kuris apsaugo lapus nuo oro judėjimo. Fig. 3b paveiksle parodytas įprastas elektroskopo vaizdas, kurį naudosime ateityje.

Ryžiai. 3. Paprastas elektroskopas: a) bendras vaizdas; b) sutartinis vaizdas

Palieskime elektroskopo strypą įkrautu korpusu, pavyzdžiui, nutrintu stikliniu strypu. Lapai nuslys nuo strypo ir nukryps tam tikru kampu. Jei dabar pašalinsite strypą, lakštai liks nukreipti, o tai reiškia, kad susilietus su įkrautu kūnu, tam tikras krūvis perkeliamas į elektroskopo strypą ir lakštus.

Įkraukime elektroskopą stikline lazdele, pastebėkime lakštų įlinkį, dar kartą palieskime elektroskopą kita vieta ant įkrauto stiklo ir vėl nuimkime strypą. Padidės lapų nuokrypis. Po trečio prisilietimo jis bus dar didesnis ir tt Mes tai matome elektros jėgos, sukeliantis lakštų nuokrypį, gali būti didesnis arba mažesnis, todėl elektroskopo krūvis gali būti didesnis ar mažesnis. Taigi apie krūvį, esantį konkrečiame kūne, mūsų pavyzdyje, elektroskope, galime kalbėti kaip apie tam tikrą kiekybinį matą, apibūdinantį tam tikrus gamtos reiškinius.

Studijuoja elektriniai reiškiniai prasidėjo į Senovės Graikija iš stebėjimo, dėl kurio vėliau atsirado žodis elektra. Pastebėta, kad gintarą patrynus su vilna, jis pradeda traukti smulkūs daiktai- pavyzdžiui, pūkai ir plunksnos. Gintaras graikų kalboje yra elektronas, todėl tokio tipo sąveika vadinama elektrine.

Šiandien kiekvienas gali pakartoti šį garsųjį senovės graikų eksperimentą net be gintaro.

Įdėkime patirtį

Iššukuokite sausus plaukus plastikinėmis šukomis ir laikykite arti mažų popieriaus gabalėlių jų neliesdami. Popieriaus gabaliukai bus pritraukti prie šukos (49.1 pav.).

Elektrinę sąveiką sukelia kūnuose esantys elektros krūviai.

Kūnas, turintis elektros krūvį, vadinamas elektriniu (arba tiesiog įkrautu), o elektros krūvių perdavimas kūnams – elektrifikacija.

Trintas gintaras įgyja savybę elektriškai sąveikauti dėl to, kad trinamas jis įsielektrina. Vėliau paaiškėjo, kad gintaras nėra išimtis: daugelis kūnų yra elektrifikuojami dėl trinties. Jūs pati tikriausiai ne kartą pajutote „elektros šoką“, kai prisiliečiate prie kito žmogaus nusirengę ar apsivilkę vilnonius drabužius. Tai taip pat yra elektrifikacijos trinties metu rezultatas.

Eksperimentai su elektrifikuotais kūnais – pavyzdžiui, įtrintais gintaru ar šukomis – rodo, kad elektrifikuoti kūnai pritraukia neįkrautus objektus. Žemiau matysime, kad ši trauka atsiranda ir dėl elektros krūvių sąveikos.

1. Daugelis namų šeimininkių, stengdamosi kuo kruopščiau nuvalyti dulkes nuo baldų, ilgai trina baldo paviršių sausa šluoste. Bet, deja, kuo daugiau jie bando, tuo greičiau dulkės vėl nusėda ant „gerai nuvalytų“ paviršių. Tas pats nutinka ir kruopščiai nuvalius kompiuterio ar nešiojamojo kompiuterio monitorių sausa šluoste. Kaip tai paaiškinti?

Norėdami gauti įkrautus kūnus mokyklos patirtis Elektra dažniausiai ebonito pagaliuką įtrina vilna arba stiklinį – šilku. (Ebonitas - kietas juoda, susidedanti iš sieros ir gumos.) Dėl to lazdelės įgyja elektros krūvis.

Įdėkime patirtį

Įelektrinkime vieną lengvo metalo movą (metalinį cilindrą), paliesdami ją, kol ji įkraunama. stiklo lazdele, o kitą rankovę palietus įkrautu ebonito strypu. Pamatysime, kad rankovės ims traukti (49.2 pav., a).
Bet dvi kasetės, elektrifikuotos tos pačios pagaliuko pagalba, visada atbaidys – nepriklausomai nuo to, kurią pagaliuką naudojome šoviniams elektrifikuoti (49.2 pav., b, c).

Šis eksperimentas rodo, kad elektros krūviai yra dviejų tipų: to paties tipo krūviai atstumia ir krūviai įvairių tipų yra traukiami. Dažniau jie kalba ne apie tipus, o apie krūvių požymius, vadindami juos teigiamais ir neigiamais. Faktas yra tas, kad priešingų ženklų krūviai gali panaikinti vienas kitą (taip pat kaip teigiamų ir neigiami skaičiai Gali būti lygus nuliui). Taigi,

Elektros krūviai turi du ženklus – teigiamą ir neigiamą.

Šilku įtrintos stiklinės lazdelės krūvis laikomas teigiamu, o ebonito dildės, įtrintos kailiu ar vilna – neigiamas.
Kūnai, kurių krūvis yra to paties ženklo, vadinami įkrautais tuo pačiu ženklu, o kūnai, turintys skirtingų ženklų krūvius, vadinami priešingai.

Aukščiau aprašyta patirtis tai parodė

Tikėtina, kad įkrauti kūnai atstumia, o priešingai įkrauti kūnai traukia..

2. a) Ar trijų rutulių krūviai gali būti tokie, kad bet kuri rutulių pora atstumtų vienas kitą? abipusiai traukia?
b) Ar galima nenaudojant kitų kūnų ar instrumentų nustatyti: koks kiekvieno rutulio krūvio ženklas? Ar visi rutuliai turi tą patį krūvį?
c) Aprašykite eksperimentą, pagal kurį galima nustatyti kiekvieno rutulio krūvio ženklą.

Kūnai, neturintys elektros krūvio, vadinami neįkrautais arba elektriškai neutraliais. Beveik visi mus supantys kūnai yra neutralūs. Bet tai nereiškia, kad jie neturi elektros krūvių!

Priešingai, bet kuriame kūne iš viso yra daug teigiamai ir neigiamai įkrautų dalelių teigiamas krūvis, o bendras neigiamas šių dalelių krūvis yra kolosalus (tai netrukus pamatysime). Tačiau šie teigiami ir neigiami krūviai vienas kitą kompensuoja labai tiksliai.

2. Elektros krūvininkai

Elektros krūvį neša tik įkrautos dalelės. Elektros krūvis neegzistuoja be dalelių.

Įkrautos dalelės vadinamos elektros krūvininkais. Jei jie gali judėti medžiagoje, jie vadinami laisvaisiais elektros krūvio nešėjais arba tiesiog laisvaisiais krūviais.

Dažniau nei kiti vaidmenyje nemokami mokesčiai atsiranda elektronai. Kaip jau žinote iš vidurinės mokyklos fizikos kurso, šios labai lengvos neigiamo krūvio dalelės juda aplink didžiulį (palyginti su elektronais) teigiamai įkrautą atomo branduolį. Būtent elektronai yra laisvieji krūvininkai metaluose.

Jonai, atomai, praradę arba įgiję vieną ar daugiau elektronų, taip pat gali turėti elektros krūvį. (Iš graikiško „jono“ – klajoklis.) Atomas, praradęs elektroną (-us), tampa teigiamai įkrautu jonu, o atomas, turintis elektrono (-ų) perteklių – neigiamo krūvio jonu.

Pavyzdžiui, tirpale stalo druskos(NaCl) laisvieji krūviai yra teigiamai įkrauti natrio jonai ir neigiamai įkrauti chloro jonai.

3. Kokiu jonu (teigiamo ar neigiamo krūvio) virsta atomas, praradęs elektroną?

4. Kaip pasikeičia atomo masė, kai ji tampa: teigiamas jonas? neigiamas jonas?

Labiausiai nuo branduolio esantys elektronai yra silpniau surišti su branduoliu. Todėl, kai du kūnai glaudžiai liečiasi, elektronai gali pereiti iš vieno kūno į kitą (49.3 pav.). Tai paaiškina, kodėl trintis kūnai dažnai įsielektrina.

Dėl elektrifikacijos viename kūne atsiranda elektronų perteklius, todėl jis įgauna neigiamą elektros krūvį, o kitame kūne atsiranda elektronų trūkumas, dėl ko jis įgauna teigiamą krūvį.

3. Laidininkai ir dielektrikai

Medžiagos, kuriose yra laisvųjų elektros krūvininkų, vadinamos laidininkais.

Visi metalai yra geri laidininkai. Druskų ir rūgščių tirpalai taip pat yra laidininkai – tokie skysčiai vadinami elektrolitais. (Iš graikų kalbos „litos“ – skaidomas, tirpus.) Elektrolitai yra, pvz. jūros vandens ir kraujo.

Metaluose laisvieji krūviai yra elektronai, o elektrolituose laisvieji krūviai yra jonai.

Medžiagos, kuriose nėra laisvų elektros krūvininkų, vadinamos dielektrikais.

Dielektrikai yra daugybė plastikų ir audinių, sausa mediena, guma, stiklas, taip pat daugelis skysčių – pavyzdžiui, žibalas ir chemiškai grynas (distiliuotas) vanduo. Dujos, įskaitant orą, taip pat yra dielektrikai.

Nors dielektrikuose nemokamų mokesčių nėra, tai nereiškia, kad jie nedalyvauja elektros reiškiniuose. Faktas yra tas, kad dielektrikuose yra surištų krūvių - tai elektronai, kurie negali judėti visame medžiagos mėginyje, bet gali judėti viename atome ar molekulėje.

Kaip matysime toliau, tai lemia tai, kad dielektrikai daro didelę įtaką įkrautų kūnų sąveikai: pavyzdžiui, jie gali susilpninti dešimtis kartų.

Dėl surištų krūvių poslinkio neįkrauti dielektriniai kūnai (pavyzdžiui, popieriaus skiautelės) traukiami į krūvius. Toliau panagrinėsime tai išsamiau.

4. Elektrifikacija per įtaką

Dėl to, kad laidininkuose yra laisvų krūvių, laidininkus galima įkrauti net neliečiant jų įkrautais kūnais. Šiuo atveju kūnai yra įkrauti priešingų ženklų krūviais.

Įdėkime patirtį

Dvi metalines rankoves 1 ir 2, gulinčias ant medinio stalo, sujungkime laidu. Tada, nenuimdami laidininko, prie rankovės pridedame 1 teigiamo krūvio lazdelę, neliesdami ja rankovės (49.4 pav., a). Dalis laisvųjų elektronų, pritrauktų prie įkrauto strypo, judės iš 2 įvorės į 1 rankovę. Dėl to 2 įvorė bus įkrauta teigiamai, o rankovė 1 – neigiamai.

Neišimdami įkrautos lazdos, nuimame įvores jungiantį laidininką (49.4 pav., b). Jie liks įkrauti, o jų krūviai bus vienodo dydžio, bet priešingo ženklo.

Dabar galite išimti įdėtą lazdelę: skirtingai nei įkrovos liks kasetėse.

Šis kūnų elektrifikavimo būdas vadinamas elektrifikavimu veikiant.

Atkreipkite dėmesį: elektrifikacija dėl įtakos vyksta dėl mokesčių perskirstymo. Algebrinė suma kūnų krūvis lieka lygus nuliui: kūnai įgyja vienodo dydžio ir priešingo ženklo krūvius.

5. Išsamiai papasakokite, kaip ir kodėl pasikeistų aprašyto eksperimento rezultatas, jei iš pradžių būtų pašalinta įkrauta lazda, o po to – įmovas jungiantis laidininkas. Iliustruokite savo istoriją schematiškais brėžiniais.

6. Paaiškinkite, kodėl aukščiau aprašytame eksperimente žmogus laiko rankovę jungiantį metalinį strypą už medinės rankenos. Apibūdinkite, kas nutiktų, jei šio eksperimento metu žmogus laikytų metalinį strypą tiesiai ranka. Prašome atsižvelgti į tai žmogaus kūnas yra dirigentas.

5. Kodėl neįkrautus kūnus traukia įkrauti?

Dabar išsiaiškinkime, kodėl neįkrauti kūnai traukia įkrauti.

Įdėkime patirtį

Teigiamo krūvio lazdelę pritraukime arčiau neįkrautos metalinės rankovės (49.5 pav.). Laisvieji elektronai rankoves trauks teigiamai įkrautas strypas, todėl arčiausiai lazdelės esančioje rankovės dalyje atsiras neigiamas elektros krūvis, o tolimojoje – teigiamas dėl elektronų trūkumo.

Dėl to rankovė pritrauks pagaliuką, nes neigiami rankovės krūviai yra arčiau lazdos.

7. Paaiškinkite, kodėl neįkrautą metalinę movą taip pat traukia neigiamai įkrautas strypas.

Taigi neįkrautą laidininką traukia įkrautas kūnas, turintis bet kokio ženklo krūvį, dėl laisvųjų krūvių persiskirstymo neįkrautame laidininke.

8. 49.6 paveiksle pavaizduota rankovių A ir B, taip pat rankovių B ir C sąveika. Yra žinoma, kad įvorė A yra teigiamai įkrauta.
a) Ar galima sakyti, kad kasetė B įdėta? Jei taip, koks jo įkrovimo ženklas?

c) Ar galima numatyti, kaip sąveikaus rankovės A ir C?

Neįkrautą dielektriką taip pat traukia kūnas, turintis bet kokio ženklo krūvį. Tai paaiškinama surištųjų krūvių poslinkiu dielektrike: dielektriko paviršiuje atsiranda skirtingų ženklų krūviai, o priešingo ženklo krūviai yra arčiau įkrauto kūno. Tai veda prie patrauklumo.

Žemiau mes išsamiau apsvarstysime surištų krūvių poslinkį dielektrike.

6. Elektrinių sąveikų vaidmuo

Pats atomų egzistavimas yra dėl teigiamai įkrautų branduolių ir neigiamai įkrautų elektronų elektrinės sąveikos.

Atomų ir molekulių sąveika taip pat yra elektrinio pobūdžio: jos dėka atomai susijungia į molekules, o iš atomų ir molekulių – skysti ir. kietosios medžiagos. Elektrinė sąveika paaiškinami neutralūs atomai ir molekulės netolygus pasiskirstymas elektros krūvis juose.

Elektrinė sąveika taip pat yra atsakinga už daugelį procesų gyvame organizme. Visų pirma, impulsų pobūdis nervų ląstelės, įskaitant smegenų ląsteles.

Elektrinė sąveika yra daug kartų intensyvesnė nei gravitacinė sąveika. Pavyzdžiui, elektrinio atstūmimo jėga tarp dviejų elektronų viršija jų jėgą gravitacinis patrauklumas maždaug 4 * 10 42 kartus. Palyginti su šiuo didžiulis skaičius Net Avogadro konstanta atrodo mažytė! § 50 patikrinsime šį lyginamąjį elektrinės ir gravitacinės sąveikos jėgų įvertinimą.

Bet jei elektrinė sąveika tokia stipri, kodėl taip retai ją pastebime aplinkui?

Faktas yra tas, kad beveik visi mus supantys kūnai yra elektriškai neutralūs: didžiulis bendras teigiamas elektros krūvis atomų branduoliai su labai dideliu tikslumu kompensuojamas suminiu jam lygiu moduliu neigiamas krūvis elektronų.

Tik šios kompensacijos dėka nepastebime, kokios didelės elektrinės sąveikos jėgos yra „paslėptos“ medžiagos viduje.

Tačiau toks abipusis mus supančių kūnų krūvių kompensavimas nereiškia, kad elektrinės jėgos niekaip nepasireiškia, pvz. mechaniniai reiškiniai. Tiesą sakant, studijuodami mechaniką, mes netiesiogiai atsižvelgėme į šias jėgas.

Kaip prisimenate, mechanikoje laikomos trijų tipų jėgos - gravitacinės jėgos, tamprumo jėgos ir trinties jėgos. Dvi iš šių jėgų – tamprumo ir trinties jėgą – sukelia kūnus sudarančių atomų ir molekulių sąveika, o atomų ir molekulių sąveika, kaip jau žinome, yra elektrinio pobūdžio.

Papildomi klausimai ir užduotys

9. Dvi vienodos rankovės kabo viena šalia kitos ant vienodo ilgio siūlų. Ant raudono sriegio kabo užtaisytas kasetės dėklas, o ant mėlyno – neįkrautas. Kuris siūlas labiau nukrypęs nuo vertikalės?

10. Dvi metalinės rankovės, kabantys viena šalia kitos ant siūlų, atstumia viena kitą. Kaip šios rankovės sąveikaus, jei vieną iš jų paliesite ranka?
11. 49.7 paveiksle parodyta, kaip sąveikauja rankovės A ir B bei rankovės B ir C.
a) Ką galima pasakyti apie B bylos kaltinimą?
b) Ką galima pasakyti apie krūvį C atveju?

12. Tarp dviejų vertikalių metalinių plokščių, kurių krūviai turi priešingus ženklus, pakabinamas lengvojo metalo rutulys (49.8 pav.). Apibūdinkite, kas atsitiks po to, kai kamuolys palies vieną iš plokštelių.

Eksperimentai, leidžiantys aptikti įkrautų kūnų trauką ar atstūmimą, mus tuo įtikina elektros krūviai sąveikauja per atstumą. Be to, kuo elektrifikuoti kūnai yra arčiau vienas kito, tuo stipresnė sąveika tarp jų, kuo toliau, tuo ji silpnesnė.

Studijuodami mechaniką pamatėme, kad vieno kūno poveikis kitam vyksta tiesiogiai jų sąveikos metu. Kaip paaiškinti elektrifikuotų kūnų sąveiką? Mūsų eksperimentuose elektrifikuoti kūnai buvo tam tikru atstumu vienas nuo kito. Galbūt vieno elektrifikuoto kūno poveikis kitam perduodamas oru tarp kūnų? Tačiau įkrauti kūnai taip pat sąveikauja beorė erdvė. Pastačius įkrautą elektroskopą po oro siurblio varpeliu, elektroskopo lapeliai vis tiek atstumia vienas kitą (36 pav.). (Oras buvo išpumpuotas iš po varpo.) Anglų fizikai Michaelas Faradėjus ir Jamesas Maxwellas tyrė elektros krūvių sąveiką.

Ryžiai. 36. Įkrautas elektroskopas po oro siurblio varpeliu

Ilgo elektros reiškinių tyrimo metu buvo nustatyta, kad kiekvienas įkrautas kūnas yra apsuptas elektrinis laukas.

Elektrinis laukas yra ypatinga rūšis materija, skiriasi nuo materijos.

Mūsų pojūčiai nesuvokia elektrinio lauko. Lauką galima aptikti dėl to, kad jis veikia bet kokį jame esantį krūvį. Būtent tai paaiškina elektrifikuotų kūnų sąveiką. Vieną iš krūvių supantis elektrinis laukas tam tikra jėga veikia kitą krūvį, esantį pirmojo krūvio lauke. Ir atvirkščiai, antrojo krūvio elektrinis laukas veikia pirmąjį.

Jėga, kuria elektrinis laukas veikia į jį įvestą elektros krūvį, vadinama elektrine jėga.

Kai atnešėme įkrautą lazdelę prie įkrautos kasetės dėklo, stebėjome, kaip kasetės korpusas atstumia. Taip mes aptikome lazdos elektrinį lauką pagal jo poveikį įkrovimui, esančiam ant rankovės. Tačiau ebonito lazdelei įtakos turėjo ir kasetės korpusas. Taigi, elektrifikuotų kūnų atveju stebima sąveika.

Daugybė eksperimentų leidžia daryti tokią išvadą šalia įkrauto kūno lauko poveikis yra stipresnis, o tolstant nuo jo lauko poveikis silpnėja.

Taigi, atsineškime lazdą su įkrovimu prie rankovės priešingas ženklas. Pagaliukui artėjant prie rankovės, padidės rankovės nukrypimo kampas (37 pav.). Vadinasi, kuo arčiau yra įkrauti kūnai, tuo stipresnis lauko poveikis.

Ryžiai. 37. Elektrinio lauko veikimo priklausomybė nuo atstumo iki krūvio

Kadangi bet kokį krūvį elektriniame lauke veikia jėga, tai reiškia, kad kai krūvis juda laukui, darbas atliekamas. Ir jei laukas yra pajėgus dirbti, vadinasi, jis turi energijos.

Klausimai

1. Aprašykite eksperimentą, kuris parodo, kad elektrinė sąveika neperduodama oru.
2. Kuo skiriasi elektrifikuotą kūną supanti erdvė nuo neelektrifikuotą kūną supančios erdvės?
3. Kaip galima aptikti elektrinį lauką?
4. Kaip kinta įkrautą kasetę veikianti jėga, kai ji tolsta nuo įkrauto kūno? Kaip tai galima įrodyti eksperimentiškai?

Pratimai

1. Kur pasislinks neigiamo krūvio pūkai, patekę į kailiu patrintą ebonito lazdelės elektrinį lauką?
2. Prie įkrautos kasetės korpuso buvo atnešta lazda su priešingo ženklo užtaisu. Kaip pasikeis rankovės įlinkis artėjant lazdelei? Kodėl?

Įelektrinti kūnai, kaip rodo eksperimentai, sąveikauja tarpusavyje – traukia ir atstumia. Dabar panagrinėkime, kaip vieno elektrifikuoto kūno poveikis perduodamas kitam. Gal jis perduodamas per orą? Išsiaiškinkime tai iš patirties. Po oro siurblio varpeliu pastatykime įkrautą elektroskopą ir iš po varpelio išsiurbkime orą (217 pav.). Patirtis rodo, kad net ir beorėje erdvėje elektroskopo lapai vis tiek atstumia vienas kitą. Tai reiškia, kad elektrinė sąveika neperduodama oru. Tačiau iš šio eksperimento vis dar neįmanoma nustatyti, ar elektros krūviai veikia vienas kitą per atstumą, ar tarp jų yra kažkas materialaus, mūsų nejaučiamo kad šis veiksmas perduodamas. Šis klausimas nėra paprastas, daugelio šalių mokslininkai jį tyrinėja daugelį metų. Atsakymą į tai savo darbuose pateikė anglų fizikai Faradėjus ir Maksvelas.

Pagal Faradėjaus ir Maksvelo mokymus, elektrifikuotą kūną supanti erdvė skiriasi nuo erdvės aplink neįelektrintus kūnus. Erdvėje, kurioje yra elektros krūvis, yra elektrinis laukas. Elektrinis laukas yra materijos rūšis, kuri skiriasi nuo materijos. Mes negalime tiesiogiai suvokti elektrinio lauko savo pojūčių pagalba. Apie elektrinio lauko egzistavimą galima spręsti tik pagal jo veiksmus. Krūvio elektrinis laukas tam tikra jėga veikia bet kurį kitą krūvį, esantį tam tikro krūvio lauke.

Jėga, kuria elektrinis laukas veikia į jį įvestą elektros krūvį, vadinama elektrine jėga.

Eksperimentuose ne tik įkrauta lazda su savo elektriniu lauku veikia įdėtą kasetės dėklą, bet kasetės dėklas, savo ruožtu, veikia lazdą savo elektriniu lauku. Vadinasi, kaip visada, tarp kūnų vyksta sąveika.

Pakabinkime ant sriegio įkrautą kasetės dėklą. Atneškime prie jo priešingų krūvių įkrautą lazdą, kaip parodyta 218 paveiksle. Tada stovą su kasetės dėklu pritrauksime arčiau užtaisytos lazdos. Remiantis sriegio nukrypimo kampu, pastebime, kad kuo arčiau rankovė yra prie lazdos, tuo daugiau didesnė jėga jį veikia įkrauto strypo elektrinis laukas. Vadinasi, šalia įkrautų kūnų lauko poveikis yra stipresnis, o tolstant nuo jų laukas susilpnėja.

Klausimai. 1. Aprašykite eksperimentą, kuris parodo, kad elektrinė sąveika oru neperduodama. 2. Kuo skiriasi įelektrintą supanti erdvė kūno, iš supančios erdvės elektrifikuotas korpusas? 3. Kaip galima aptikti elektrinį lauką? 4. Kaip kinta įkrautą kasetę veikianti jėga, jai tolstant nuo įkrauto kūno?

Elektrinė sąveika

Mechanika moko, kad vienpusis potraukis – ir apskritai vienpusis veiksmas – negali egzistuoti: kiekvienas veiksmas yra sąveika. Jei elektrifikuotas strypas traukia įvairių daiktų, tada ji pati turėtų prie jų patraukti. Norėdami tai patikrinti, tereikia suteikti šukoms ar lazdelei mobilumo, pavyzdžiui, pakabinant ant siūlų kilpos (geriau, jei siūlas šilkinis). Tada nesunku pastebėti, kad bet koks neįelektrintas objektas – net ir tavo ranka – traukia šukas, verčia jas pasisukti ir pan. Tai kartojame, bendroji teisė gamta. Jis pasireiškia visada ir visur: kiekvienas veiksmas yra dviejų kūnų, veikiančių vienas kitą priešinga kryptimi, sąveika.