Hiện tượng nhiễm điện SVIP

1. Hiện tượng nhiễm điện

➤ Tìm hiểu hiện tượng nhiễm điện do cọ xát

Trong thực tế, một số vật làm bằng nilông, vải, lụa, nhựa,... sau khi bị cọ xát có thể hút các vật nhẹ như vụn giấy, sợi bông,... Ta nói các vật này bị nhiễm điện.

Thí nghiệm 1: Tìm hiểu sự nhiễm điện do cọ xát

Chuẩn bị: thước nhựa, các vụn giấy, các mảnh nilông, vải khô.

Tiến hành thí nghiệm:

• Bước 1: Đặt các vụn giấy trên mặt bàn. Đưa một đầu thước nhựa (chưa được cọ xát) đến gần các vụn giấy → không có hiện tượng gì xảy ra.
• Bước 2: Dùng vải khô cọ xát nhiều lần vào một đầu thước nhựa rồi tiếp tục đưa đầu thước đã được cọ xát đến gần các vụn giấy → thấy các mẩu giấy bị hút.
• Bước 3: Thực hiện lại bước 1 và bước 2 nhưng thay các vụn giấy bằng các mảnh nilông → thấy hiện tượng xảy ra tương tự như đối với các mẩu giấy.

Thước nhựa sau khi cọ xát vào vải khô có thể hút các vụn giấy

Kết quả thí nghiệm cho thấy: thước nhựa sau khi cọ xát vào vải khô bị nhiễm điện, có khả năng hút các vụn giấy, các mảnh nilông.

➤ Tìm hiểu tính chất của vật nhiễm điện

Thí nghiệm 2: Tìm hiểu tính chất của vật nhiễm điện

Chuẩn bị: hai ống nhựa giống nhau, thanh thủy tinh, vải khô, lụa, đế có trục quay.

Tiến hành thí nghiệm:

• Bước 1: Cọ xát hai đầu của ống nhựa 1 với vải khô rồi đặt nó lên đế có trục quay. 
• Bước 2: Cọ xát đầu ống nhựa 2 với vải khô rồi đưa gần đến đầu của ống nhựa 1 → hai ống nhựa đẩy nhau. 

• Bước 3: Thay ống nhựa 2 bằng thanh thủy tinh đã được cọ xát vào lụa, rồi thực hiện tương tự bước 2 → thanh thủy tinh hút ống nhựa 1.

Kết quả thí nghiệm cho thấy: các vật bị nhiễm điện có thể đẩy hoặc hút nhau.

Vật bị nhiễm điện còn được gọi là vật mang điện tích. Có hai loại điện tích.

Quy ước: điện tích xuất hiện ở thanh thủy tinh sau khi cọ xát vào lụa là điện tích dương (+), điện tích xuất hiện ở ống nhựa sau khi cọ xát vào vải khô là điện tích âm (-).

Các vật nhiễm điện cùng loại thì đẩy nhau, khác loại thì hút nhau.

➤ Giải thích sơ lược nguyên nhân một vật cách điện nhiễm điện do cọ xát

Chúng ta đã biết:

- Nguyên tử là hạt vô cùng nhỏ cấu tạo nên chất.

- Ở tâm mỗi nguyên tử có hạt nhân mang điện tích dương. Xung quanh hạt nhân có các electron mang điện tích âm chuyển động tạo thành lớp vỏ của nguyên tử.

- Tổng điện tích âm của các electron có giá trị tuyệt đối bằng điện tích dương của hạt nhân. Do đó, bình thường nguyên tử trung hòa về điện.

- Một vật trung hòa điện sẽ mang điện tích âm nếu nhận thêm electron và mang điện tích dương nếu mất bớt electron.

Khi cọ xát ống nhựa vào vải khô thì các electron từ vải khô dịch chuyển sang ống nhựa. Vải mất bớt electron nên nhiễm điện dương, ống nhựa nhận thêm electron nên nhiễm điện âm.

Khi cọ xát thanh thủy tinh vào lụa, các electron từ thanh thủy tinh dịch chuyển sang lụa. Lụa nhận thêm electron nên nhiễm điện âm, thanh thủy tinh mất bớt electron nên nhiễm điện dương.

2. Hiện tượng thực tế liên quan đến sự nhiễm điện do cọ xát

➤ Tìm hiểu hiện tượng sét

Sét thường xuất hiện vào những lúc trời mưa. Khi sét xuất hiện ta thấy những tia chớp phát sáng, kèm theo tiếng nổ lớn.

Các luồng không khí chuyển động và ma sát lẫn nhau là một trong những nguyên nhân làm các đám mây bị nhiễm điện. Khi đám mây tích điện đủ lớn, nó phóng tia lửa điện về phía mặt đất, phát ra ánh sáng chói lòa, gọi là sét. Đồng thời, tia lửa điện có nhiệt độ cao làm không khí dãn nở đột ngột, phát ra tiếng nổ lớn, gọi là sấm.

Hiện tượng sét cũng xảy ra giữa các đám mây tích điện trái dấu khi chúng tiến đến gần nhau.

➤ Tìm hiểu hiện tượng nhiễm điện trên áo len

Vào những ngày thời tiết khô ráo, khi cử động hay cởi áo, ta có thể thấy hiện tượng áo len hút lớp áo bên trong hoặc hút các sợi tóc. Đôi khi, có thể thấy những tiếng lách tách nhỏ. Nếu ở trong phòng tối, còn thấy các chớp sáng li ti.

Khi cử động hay khi cởi áo, áo len bị cọ xát nên đã nhiễm điện. Giữa các phần bị nhiễm điện trên áo len hay giữa áo len và áo bên trong xuất hiện các tia lửa điện là các chớp sáng li ti. Không khí khi đó bị dãn nở phát ra tiếng lách tách nhỏ.

1. Có thể làm nhiễm điện một vật cách điện bằng cọ xát. Vật bị nhiễm điện có thể hút các vật khác.

2. Các vật nhiễm điện cùng loại thì đẩy nhau, khác loại thì hút nhau.

3. Khi các vật cách điện cọ xát vào nhau, các electron có thể di chuyển từ vật này sang vật khác làm cho các vật này bị nhiễm điện.

4. Hiện tượng sét và hiện tượng nhiễm điện trên áo len là những hiện tượng nhiễm điện do cọ xát trong thực tế.