Глава 2. Электрические явления. § 33. Статическое электричество, его учёт и использование в быту и технике — с. 123
Упражнение 26. Задача 2. Почему нити прилипают к гребням чесальных машин, применяющихся в текстильной промышленности, и при этом путаются и часто рвутся?
Зачем в таких цехах искусственно создают повышенную влажность?
Решение. При движении нитей по деталям чесальной машины происходит трение, и нити электризуются. Гребни машины при трении получают заряд одного знака, а нити — противоположного, поэтому нити притягиваются к гребням и прилипают к ним. Кроме того, все нити заряжаются одноимённо и отталкиваются друг от друга: они расходятся в стороны, топорщатся, перекручиваются и путаются, а при вытягивании из-за прилипания и натяжения часто рвутся.
Повышенную влажность создают потому, что влажный воздух проводит электричество лучше сухого, а поверхность нити и деталей покрывается тонкой плёнкой воды, которая является проводником. Заряды, возникающие при трении, быстро стекают с нитей и гребней в землю (через станок), электризация не накапливается, и вредные явления исчезают.
Ответ: нити электризуются трением и притягиваются к разноимённо заряженным гребням, а между собой отталкиваются как одноимённо заряженные; влажность нужна, чтобы заряды стекали и не накапливались.
Повышенную влажность создают потому, что влажный воздух проводит электричество лучше сухого, а поверхность нити и деталей покрывается тонкой плёнкой воды, которая является проводником. Заряды, возникающие при трении, быстро стекают с нитей и гребней в землю (через станок), электризация не накапливается, и вредные явления исчезают.
Ответ: нити электризуются трением и притягиваются к разноимённо заряженным гребням, а между собой отталкиваются как одноимённо заряженные; влажность нужна, чтобы заряды стекали и не накапливались.
Упражнение 26. Задача 3. Почему ворсинки и пыль прилипают к одежде при чистке её щёткой?
Почему, если щётка влажная, это явление не происходит?
Решение. При трении щётки об одежду щётка и ткань электризуются зарядами противоположных знаков. Заряженная ткань притягивает лёгкие нейтральные частицы — ворсинки и пыль (в них под действием электрического поля происходит разделение зарядов, и ближний к ткани заряд противоположного знака притягивается сильнее). Кроме того, сами ворсинки могут получить заряд при трении и притянуться к разноимённо заряженной ткани. Поэтому пыль и ворсинки не удаляются, а прилипают к одежде.
Влажная щётка и влажная ткань покрыты плёнкой воды, которая проводит электрический заряд. Заряды, возникающие при трении, сразу стекают, электризации почти нет, притяжения нет, и ворсинки легко счищаются.
Ответ: прилипание вызвано электризацией трением и притяжением лёгких частиц к заряженной ткани; влажность устраняет электризацию, так как заряды стекают.
Влажная щётка и влажная ткань покрыты плёнкой воды, которая проводит электрический заряд. Заряды, возникающие при трении, сразу стекают, электризации почти нет, притяжения нет, и ворсинки легко счищаются.
Ответ: прилипание вызвано электризацией трением и притяжением лёгких частиц к заряженной ткани; влажность устраняет электризацию, так как заряды стекают.
Задание 17. Составьте таблицу, в которой укажите: вредные и полезные проявления статического электричества в быту; условия, при которых эти проявления вы обнаружили. Есть ли явления, которые исчезают при изменении внешних условий?
Таблица составлена по наблюдениям в быту. Красным выделено то, что вписано в таблицу.
Вредные проявления: «потрескивание» и искры при снятии синтетической одежды или свитера, особенно зимой в сухой комнате; удар током при прикосновении к дверной ручке или к ступеньке эскалатора после ходьбы по ковру; налипание пыли на экран телевизора и монитора; прилипание синтетической одежды к телу, волосы «встают дыбом» при расчёсывании; искра при заправке бензином, способная вызвать пожар.
Полезные проявления: притяжение мелких частиц в электрофильтрах (улавливание пыли и дыма); электрическая окраска и нанесение ворса; ксерокопирование и лазерная печать; изготовление теста на хлебозаводах (притяжение заряженных частиц муки и капель воды).
Есть ли явления, исчезающие при изменении условий? Да. Электризация и «потрескивание» почти пропадают, если повысить влажность воздуха (увлажнитель, проветривание после дождя, летом) или если одежду обработать антистатиком, а предмет заземлить: заряд стекает в землю. В сухой комнате зимой при тех же действиях искры и удары током возникают постоянно, а во влажном воздухе — нет.
Вывод: проявления статического электричества зависят от материалов трущихся тел и главным образом от влажности воздуха и заземления; их можно уменьшить увлажнением и заземлением.
Вредные проявления: «потрескивание» и искры при снятии синтетической одежды или свитера, особенно зимой в сухой комнате; удар током при прикосновении к дверной ручке или к ступеньке эскалатора после ходьбы по ковру; налипание пыли на экран телевизора и монитора; прилипание синтетической одежды к телу, волосы «встают дыбом» при расчёсывании; искра при заправке бензином, способная вызвать пожар.
Полезные проявления: притяжение мелких частиц в электрофильтрах (улавливание пыли и дыма); электрическая окраска и нанесение ворса; ксерокопирование и лазерная печать; изготовление теста на хлебозаводах (притяжение заряженных частиц муки и капель воды).
Есть ли явления, исчезающие при изменении условий? Да. Электризация и «потрескивание» почти пропадают, если повысить влажность воздуха (увлажнитель, проветривание после дождя, летом) или если одежду обработать антистатиком, а предмет заземлить: заряд стекает в землю. В сухой комнате зимой при тех же действиях искры и удары током возникают постоянно, а во влажном воздухе — нет.
Вывод: проявления статического электричества зависят от материалов трущихся тел и главным образом от влажности воздуха и заземления; их можно уменьшить увлажнением и заземлением.