Глава 6. Электрические явления

§ 38. Делимость электрического заряда

Каков принцип действия электроскопа?

Как зависит угол, на который расходятся листочки электроскопа, от сообщённого ему заряда?

1. Вы уже знаете, что электрический заряд — это физическая величина, и знаете единицу заряда. Выясним, какова природа электрического заряда.

Для этого проделаем опыт. Заряженный электроскоп 1 соединим металлической палочкой, укреплённой в пластмассовой ручке, с незаряженным электроскопом 2 (рис. 105). Часть заряда, точнее, половина (поскольку электроскопы одинаковые), перейдёт с электроскопа 1 на электроскоп 2. Теперь разъединим электроскопы и разрядим второй из них, коснувшись рукой. Его листочки опадут, фиксируя отсутствие заряда.

электроскоп

Затем снова присоединим второй электроскоп к первому, на котором осталась половина первоначального заряда. Отклонившиеся, но уже на меньший угол, листочки опять показывают присутствие заряда на обоих электроскопах. На каждом из них уже только по четверти первоначального заряда.

Очевидно, что, продолжая подобное деление, можно получить одну восьмую, одну шестнадцатую и т. д. часть начального заряда.

Интересно, как долго можно дробить первоначальный заряд? Существует ли предел подобного деления?

Школьные электроскопы — не очень чувствительные приборы. Довольно скоро заряд на шаре электроскопа настолько уменьшится, что электроскоп перестанет его фиксировать и листочки электроскопа не будут расходиться.

Из истории физики известно, что уже 100 лет назад учёные умели делить заряд. Но самым важным для них было выяснить: существует ли в природе наименьший заряд, т. е. такой, который разделить уже невозможно?

2. Размышляя о делимости заряда и проделав ряд опытов, с которыми вы познакомитесь в старших классах, английский учёный Джозеф Джон Томсон (1856—1940) в 1897 г. пришёл к выводу: в природе существует частица, имеющая наименьший электрический заряд. Эту частицу назвали электроном. Заряд электрона отрицателен и равен 1,6 • 10^-19 Кл.

Любой другой заряд, которым обладает тело, кратен заряду электрона, т. е. он может быть больше заряда электрона только в целое число раз.

3. Вы уже знаете, что вещества в природе состоят из атомов и молекул. Но и атомы, и молекулы в обычном состоянии электрически нейтральны. Что же тогда такое «электрон»? Каковы его масса и размеры? Где он находится? Каковы его свойства и особенности?

Учёные всего мира проделали огромное число экспериментов для того, чтобы ответить на все эти вопросы. С результатами экспериментов вы познакомитесь позже. Отметим лишь основные свойства электрона.

Окончание >>>