Ученый который занимался изучением взаимодействия электрических зарядов

Билет № 13.

1. Электрическое поле. Действие электрического поля на электрические заряды.

2. Лабораторная работа. Проведение опытов по обнаружению Действия жидкости на погруженное в неё тело и выявление факторов, от которых зависит значение этой силы.

3. Задача на применение второго закона Ньютона на прямолинейном движении.

Ответ. Электрическое поле.

Опыты, позволяющие обнаружить притяжение или отталкивание заряженных тел, убеждают нас в том, что электрические заряды взаимодействуют на расстоянии. Причем чем ближе друг к другу находятся наэлектризованные тела, тем взаимодействие между ними сильнее, чем дальше тем слабее.

При изучении механики мы видели, что действие одного тела на другое происходит непосредственно при взаимодействии тел. Как же объяснить взаимодействие наэлектризованных тел? В наших опытах наэлектризованные тела находились друг от друга на некотором расстоянии. Может быть, действие одного наэлектризованного тела на другое передается через воздух, находящийся между телами? Однако заряженные тела взаимодействуют и в безвоздушном пространстве. Если поместить заряженный электроскоп под колокол (Рис. 35) воздушного насоса, то листочки электроскопа по-прежнему отталкиваются друг от друга (рис. 35). (Из-под колокола воздух откачан.) Изучением взаимодействия электрических зарядов занимались английские физики Майкл Фарадей и Джеймс Максвелл.

В результате длительного изучения электрических явлений установлено, что всякое заряженное тело окружено электрическим полем.

Электрическое поле — это особый вид материи, отличающийся от вещества.

Наши органы чувств не воспринимают электрическое поле. Обнаружить поле можно благодаря тому, что оно действует на всякий находящийся в нем заряд. Именно этим и объясняется взаимодействие наэлектризованных тел. Электрическое поле, окружающее один из зарядов, действует с некоторой силой на другой заряд, помещенный в поле первого заряда. И наоборот, электрическое поле второго заряда действует на первый.

Сила, с которой электрическое поле действует на внесенный в него электрический заряд, называется электрической силой.

Когда мы подносили заряженную палочку к заряженной гильзе, то наблюдали отталкивание гильзы. Мы тем самым обнаруживали электрическое поле палочки по его действию на заряд, находящийся на гильзе. Но и гильза своим полем действовала на эбонитовую палочку. Таким образом, в случае наэлектризованных тел наблюдается взаимодействие.

Многочисленные опыты позволяют сделать вывод о том, что вблизи заряженного тела действие поля сильнее, а по мере удаления от него действие поля ослабевает.

Так, поднесем к гильзе палочку, заряженную зарядом противоположного знака. По мере приближения палочки к гильзе угол отклонения гильзы будет увеличиваться (рис. 36). Следовательно, чем ближе расположены заряженные тела, тем сильнее действие поля.

Объяснение электрических явлений.

Вам уже известно, что все тела состоят из атомов. В каждом атоме число протонов и число электронов одинаково, поэтому в обычных условиях общее число электронов в любом теле равно общему числу протонов в нем. Все электроны одинаковы, и каждый из них имеет наименьший отрицательный заряд. Все протоны также одинаковы, и каждый имеет положительный заряд, равный заряду электрона.

Итак, сумма всех отрицательных зарядов в теле равна по абсолютному значению сумме всех положительных зарядов и тело в целом не имеет заряда. Оно электрически нейтрально.

Если же нейтральное тело приобретет электроны от какого-нибудь другого тела, то оно получит отрицательный заряд. Таким образом, тело заряжено отрицательно в том случае, если оно обладает избыточным, по сравнению с нормальным, числом электронов.

А если нейтральное тело теряет электроны, то оно получает положительный заряд. Следовательно, тело обладает положительным зарядом, если у него недостаточно электронов.

Таким образом, тело электризуется, т. е. получает электрический заряд, когда оно приобретает или теряет электроны.

Когда эбонитовую палочку трут о шерсть, то она заряжается отрицательно, а шерсть при этом — положительно. Это объясняется тем, что при трении электроны переходят с шерсти на эбонит, т. е. с того вещества, в котором силы притяжения к ядру атома меньше, на то вещество, в котором эти силы больше. Теперь в эбонитовой палочке будет избыток электронов, а в куске шерсти — недостаток.

Как показывает опыт, заряды шерсти и эбонитовой палочки равны по абсолютному значению. Ведь сколько электронов ушло с шерсти, столько же их прибавилось на эбоните. Значит, при электризации тел заряды не создаются, а только разделяются. Часть отрицательных зарядов переходит с одного тела на другое. Экспериментально установлено, что при электризации тел выполняется закон сохранения электрического заряда.

Итак, алгебраическая сумма электрических зарядов остается постоянной при любых взаимодействиях в замкнутой системе, т. е.

q₁ + q₂ + q₃ + . + q�� = const,

где q — электрический заряд.

Вопрос 9

Систематические исследования электрических явлений были начаты Уильямом Гильбертом в самом конце XVI в. и продолжены О.Герике, Р.Гуком, И.Ньютоном, Р. Бойлем. Именно Гильберту принадлежит термин «электричество» (от греческого названия янтаря). С помощью прибора «версор» — прототипа современных электро­скопов — Гильберт, исследуя электрические свойства тел, разделил последние на электрические и неэлектрические. Доктор Уолл впервые увидел электри­ческую искру от большого наэлектризованного куска янтаря, — она проскочила ему в палец, затем искру в других условиях наблюдал Френсис Гауксби и Ньютон, кото­рому эта искра напомнила молнию. Опытами по электричеству активно занимались члены Лондонского Королевского Общества. Так, Френсис Гауксби сконструировал первую стеклянную электрическую машину. Он же обнаружил отталкивание наэлектризован­ных предметов. Член ЛКО Стефен Грей открыл яв­ление электропроводимости и обнаружил, что для сохранения электричества нужно изолировать тело. Именно Грей проводил опыты с электризацией человеческого тела: он наэлектризовал ребенка, подвесив его на шнурах из волос. Он же первым разделил все тела на проводники и непроводники электричества.Французский естествоиспытатель Шарль Франсуа Дюфэ открыл, что электричество может быть двоякого рода — «стеклянным» и «смоляным». Он установил закон, по которому наэлектризованные стеклянным электричеством предметы отталкиваются друг от друга, но при­тягиваются к наэлектризованным смоляным электричеством. Он, кстати, впервые высказал мысль об электрической природе молнии и грома.Любитель физики из США Бенжамен Франклин провел многочисленные эксперименты по изучению электрических явлений, в том числе грозы (его опыт со змеем, запущенным в грозовую тучу). Он же создал первый в истории плоский конденсатор. Эти опыты в частности, убе­дили Б. Франклина в электрической природе молнии, а в практиче­ском плане привели к изобретению молниеотвода (громоотвода).Очень важно теоретическое осмысление многочисленных опытов по электричеству. В основе первой «унитарной теории», разработанной самим Б.Франклином, лежало существование некой жидкой «электрической субстанции», состоящей из очень малых частиц и способной проникать внутрь материи, не встречая сопротивления. Обыкновенная материя в этом случае представляет собой своеобразную «губку» для электрической жидкости, частицы электрической субстанции отталкиваются друг от друга. Б.Франклин предполагал, что в природе соблюдается закон сохранения количества субстанции, т.е., по существу, закон сохранения заряда. Движением «электрической субстанции» он объяснял все известные опыты с электричеством.Новый период изучения электричества наступил тогда, когда начались исследования сил, действующих между наэлектризован­ными телами; при этом микроскопические явления в расчет не принимались. Он неминуе­мо должен был привести к открытию закона, который мы теперь связываем с именем Шарля Кулона.Английский естествоиспытатель Дж. Пристли высказал предположение о взаимодействии электрических зарядов, которое мы теперь называем законом Кулона. Экспериментально показал, что сила взаимодействия зарядов обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, английский ученый Генри Кавендиш. Шарль Огюстен Кулон— французский военный инженер-долгое время занимался исследованиями кручения нитей. Кулон сконструировал чувствительный прибор-крутильные весы, действие которых было основано на открытом им законе. С помощью этого устройства и был установлен закон взаимодействия электрических, а также магнитных зарядов. Прибор Кулона представлял собой стеклянный цилиндр со шкалой по окружности. В центральное отверстие была пропущена серебряная нить с прикрепленным к ней коромыслом из изолятора, шариком из бузины и противовесом. В боковое отверстие про­пускался стержень с таким же точно шариком, но уже наэлектризованным. Не умея измерять величину заряда, Кулон обеспечивал, таким образом, в каждом эксперименте равенство взаимодействующих зарядов. Для этого шарики сначала приводились в соприкосновение, а затем разводились. При этом первоначальный заряд делился между ними поровну.Кулон опуб­ликовал экспериментально установленный им основной закон электростатики: сила взаимодействия электрических зарядов про­порциональна величине каждого из них и обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами. Через три года ученый распространил этот закон на взаимодействие точечных магнитных полюсов.

Дальнейшее развитие науки об электричестве связано с возникновением электроди­намики. Первые работы в этом на­правлении связаны с именами Луиджи Гальвани (итальянского ученого) и другого итальянца — Алессандро Вольта — изобретателя первого источника электрического тока. Эти и другие открытия подготовили физику к пе­реходу от электростатики к электро­магнетизму. Ханс Кристиан Эрстед родился в Копенгаге­не, учился там в университете, в 20 лет имел диплом фармацевта, в 22 — стал доктором философии. Позднее — профессор того же университета. Эрстед сообщает об обнаружении им магнитного поля электри­ческого тока. Это открытие обессмертило его имя и вызвало целую лавину исследований. И. Погндорф, Ж. Б. Био, Ф. Савар, С.Лаплас и др. открыли множество новых фактов и установили закон взаимодействия между элементами тока и намагниченной точкой. Они привели науку на порог нового раздела физики — электродинамики.Создание электродинамики — вершина научного творчества Ампера. Ампер вводит понятия «электрический ток», «электрическое напряжение», «электрическая цепь», устанавливает направление тока в электрической цепи. Он же предлагает термин «гальванометр».Ампер впервые установил механическое действие тока. Ампер ввел представление о магните как о «совокупности электрических токов», пришел к выводу об эквивалентности магнита и соленоида. Это привело его к мысли об отсутствии магнитной жидкости и о возможности свести все явления магнетизма к электро­динамическим взаимодействиям.Формула Ампера, описывающая взаимодействие элементов тока, кладет начало ряду элементарных законов элект­родинамики.

Открытие элект­родинамики привлекло к нему множество исследователей. Из открытий этого времени следует назвать работы немецкого ученого Т. И. Зеебека, изучавшего термо­электричество, исследования профессора из Мюнхена Г. С. Ома, установившего законы электрической цепи, связы­вающие ток и напряжение, русского физика Э.Х. Ленца, работавшего в области электромагнетизма и открывшего ряд законов, ставших хрестоматийными, изобретателя электро­магнита американца Дж. Генри. Однако все-таки са­мые важные открытия в этой области были сделаны Майклом Фарадеем, который начал свои физические исследования с явлений электролиза. В декабре 1821 г. заработал первый в истории электродвигатель. Фарадей, фактически, пришел к идее электромагнитного поля и его рас­пространения с конечной скоростью.Фарадеем введены термины «анод», «катод», «электролиз», «электромагнит» и т.п. Фарадей устанавливает законы электро­лиза (они теперь носят его имя). Главным достижением этой части исследовании Фарадея является его идея о дискретности электри­ческого заряда. Также Фарадей подробно исследует диэлектрики. Здесь он вводит новую величину — удельную индукцию, или удельную индуктивную способность (сейчас мы ее называем диэлектрической проницаемостью). Здесь же Майкл Фарадей описы­вает разные формы разряда в газах. Обнаруженное им темное про­странство, разделяющее области свечения у катода и анода, ныне называют фарадеевым.Им приведена законченная качественная формулировка закона сохранения и превращения энергии, описан эффект вращения плос­кости поляризации, который сейчас носит наименование эффек­та Фарадея.Еще более значимо то, что он пришел к фунда­ментально новой идее — идее поля. Фарадей разработал методику исследования магнитного поля с помощью гальванометра. Он же ввел метод изображения магнитного поля с помощью силовых линий.

Биографии первооткрывателей законов электромагнетизма

Бенджамен Франклин — американский физик и общественный деятель. Большую часть жизни занимал целый ряд выборных должностей, стал основателем Пенсильванского университета, публичной библиотеки, Филадельфийского философского общества. Научные работы Б.Франклина посвящены изучению электри­ческих явлений. Он осуществил ряд экспериментов. В частности, построил первый плоский конденсатор, доказал электрическую природу молнии. Как теоретик Франклин построил унитарную теорию электрических явлений, в рамках которой электричество представляет собой особую жидкость, пронизывающую все тела. В унитарной теории содержалось понятие о положительном и отрицательном электричестве, а также закон сохранения электрического заряда.

Георг Вильгельм Рихман — русский физик. Родился в Пярну (тогда он назывался Пернов), учился в университетах Лейдена и Иены, затем работал в Петер­бургской академии наук, являясь ее профессором. Основным дости­жением Рихмана было создание «электростатического ука­зателя», с помощью которого он пытался подвергнуть электри­ческие явления количественному анализу. Рихман исследовал атмосферное электричество.

Генри Кавендиш — английский физик. Родился в Ницце, окончил Кем­бриджский университет. Кавендиш открыл закон взаимодействия электрических зарядов. В других исследованиях по электричеству Г. Кавендиш установил влияние среды на емкость конденсатора и определил диэлектри­ческую проницаемость ряда веществ.В историю физики Генри Кавендиш вошел как человек, «взве­сивший» земной шар, он провел знаменитые опыты с крутильными весами, которые позволили подтвердить закон все­мирного тяготения и определить величину гравитационной постоянной.

Шарль Огюстен Кулон — французский физик и военный инженер. Родил­ся в Ангулеме, окончил школу во­енных инженеров и всю жизнь на­ходился на военной службе. Исследуя процессы кручения нитей, он открыл очень чувствительный метод измерения силы. На этой основе были созданы крутильные весы, послужившие основным устрой­ством для измерения сил, возника­ющих при взаимодействии электри­ческих зарядов и точечных магнитных полюсов. Эти измерения легли в основу фундаментального закона электростатики — закона Кулона. Шарль Кулон — основатель электро- и магнитостатики.

Андре Мари Ампер — французский физик. Родился в Лионе. Получил домашнее образо­вание. A.M.Ампер становится препо­давателем, затем профессором политехнической школы и академиком.

Научные интересы Ампера: от оптики до ботаники, от химии до сравнительной зоологии живых организмов. Однако главные достижения Ампера — работы по электродинамике.

Майкл Фарадей — английский физик. После окончания начальной школы поступил в ученики к переплетчику. Здесь он восполнял чтением недостатки образования, посещал популярные лекции по физике и химии, которые читал известный химик и физик Гемфри Дэви. Физические исследования Фара­дея посвящены электромагнетизму. Первые достижения ученого — от­крытие законов электролиза. Вско­ре его заинтересовало магнитное поле вокруг тока, которое может дать возможность механического вращения. Затем Фарадей поставил перед собой задачу превратить маг­нетизм в электричество. Это приве­ло к открытию явления электромагнитной индукции. Самым важ­ным следует считать введение им понятия поля.

Электростатика. Исторический очерк. Часть 1
презентация по физике по теме

Серия презентаций о истории развития представлений о электрических зарядах и их взаимодействиях. Даны портреты ученых, годы жизни, описание наиболее интересных опытов.

Скачать:

Вложение	Размер
elektrostatika_istoriya_1.odp	2.68 МБ
elektrostatika__istoriya_2.odp	2.35 МБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Электростатика Электрические взаимодействия. Исторический очерк (часть 1) Учитель физики: Яковлева Т. Ю. Школа № 285 Санкт — Петербург

Электрические взаимодействия. Исторический очерк Мы вступаем в мир чудес, более удивительных, чем те, о которых рассказывается в арабских сказках, более запутанных, чем Критский лабиринт, – мир громадный и фантастический. Никола Камиль Фламмарион, (1842-1925), французский астроном. Его имя занесено на карты Луны и Марса.

Электрические взаимодействия. Исторический очерк Начало научных исследований в области электричества было положено лейб-медиком английской королевы Елизаветы I (1533-1603) – Уильямом Гильбертом (1544-1603). Итогом его многолетних исследований стал труд, опубликованный в 1600 г. в Лондоне под названием «О магните, магнитных телах и большом магните – Земле. Новая физиология, доказанная множеством аргументов и опытов». Он провёл интересные опыты с янтарём, отполированным трением или натиранием о шерстяную ткань, и установил, что не только янтарь, но и алмаз, сапфир, опал, аметист, берилл проявляли то же самое свойство – электризацию , т. е. способность притягивать лёгкие тела: сухую бумагу, опилки, сухие листья и т.п. При этом Гильберт не сумел установить факт отталкивания одинаково наэлектризованных тел.

Английский учёный Уильям Гильберт (William Gilbert ) ( 1544 – 1603)

Величайший итальянский учёный Галилео Галилей (Galilei, 1564-1642) высоко оценил Гильберта: « Я воздаю величайшую хвалу и завидую этому автору, так как ему пришло на ум столь поразительное представление о вещи, бывшей в руках у бесконечного числа других людей возвышенного ума, но никем не подмеченной. И я не сомневаюсь, что с течением времени эта новая наука будет совершенствоваться путём новых наблюдений ».

Огни Святого Эльма на мачтах корабля в море. Рисунок 1886 г. С незапамятных времен моряки сообщали о том, что видят синее «пламя», подобное факелам, на верхушках корабельных мачт. Они назвали это призрачное свечение в честь покровителя моряков — святого Эразмуса, чье имя позже стало звучать в искаженном виде как Эльм. Моряки считали огни святого Эльма добрым знаком, поскольку их появление означало, что гроза утихает. Огни святого Эльма — коронный разряд, возникающий на острых концах высоких предметов (башни, мачты, одиноко стоящие деревья, острые вершины скал и т. п.). Образуются в моменты, когда напряжённость электрического поля в атмосфере у острия достигает величины порядка 500 В/м и выше, что чаще всего бывает во время грозы или при её приближении, а зимой во время метелей.

Бургомистр немецкого города Магдебурга Л. Отто фон Г é рике (Otto von Guericke) ( 20.11.1602 – 11.05.1686 )

Электрические опыты Отто фон Герике (1660-е гг.) В 1663 г. Герике создал одну из первых электрических машин – вращающийся шар из серы, натираемый руками, и обнаружил явление электростатического отталкивания однополярно заряженных предметов.. В 1672 г. году он обнаружил, что заряженный шар потрескивает и светится в темноте (электролюминесценция).

Качественный закон взаимодействия электрических зарядов Дюф é (1733 г.)

Французский физик Шарль Франсуа Дюф é (1 4 . 09 . 1698 — 16 .0 7 .1 73 9)

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Электростатика Электрические взаимодействия. Исторический очерк (часть 1) Учитель физики: Яковлева Т. Ю. Школа № 285 Санкт — Петербург

Электрические взаимодействия. Исторический очерк Мы вступаем в мир чудес, более удивительных, чем те, о которых рассказывается в арабских сказках, более запутанных, чем Критский лабиринт, – мир громадный и фантастический. Никола Камиль Фламмарион, (1842-1925), французский астроном. Его имя занесено на карты Луны и Марса.

Электрические взаимодействия. Исторический очерк Начало научных исследований в области электричества было положено лейб-медиком английской королевы Елизаветы I (1533-1603) – Уильямом Гильбертом (1544-1603). Итогом его многолетних исследований стал труд, опубликованный в 1600 г. в Лондоне под названием «О магните, магнитных телах и большом магните – Земле. Новая физиология, доказанная множеством аргументов и опытов». Он провёл интересные опыты с янтарём, отполированным трением или натиранием о шерстяную ткань, и установил, что не только янтарь, но и алмаз, сапфир, опал, аметист, берилл проявляли то же самое свойство – электризацию , т. е. способность притягивать лёгкие тела: сухую бумагу, опилки, сухие листья и т.п. При этом Гильберт не сумел установить факт отталкивания одинаково наэлектризованных тел.

Английский учёный Уильям Гильберт (William Gilbert ) ( 1544 – 1603)

Величайший итальянский учёный Галилео Галилей (Galilei, 1564-1642) высоко оценил Гильберта: « Я воздаю величайшую хвалу и завидую этому автору, так как ему пришло на ум столь поразительное представление о вещи, бывшей в руках у бесконечного числа других людей возвышенного ума, но никем не подмеченной. И я не сомневаюсь, что с течением времени эта новая наука будет совершенствоваться путём новых наблюдений ».

Огни Святого Эльма на мачтах корабля в море. Рисунок 1886 г. С незапамятных времен моряки сообщали о том, что видят синее «пламя», подобное факелам, на верхушках корабельных мачт. Они назвали это призрачное свечение в честь покровителя моряков — святого Эразмуса, чье имя позже стало звучать в искаженном виде как Эльм. Моряки считали огни святого Эльма добрым знаком, поскольку их появление означало, что гроза утихает. Огни святого Эльма — коронный разряд, возникающий на острых концах высоких предметов (башни, мачты, одиноко стоящие деревья, острые вершины скал и т. п.). Образуются в моменты, когда напряжённость электрического поля в атмосфере у острия достигает величины порядка 500 В/м и выше, что чаще всего бывает во время грозы или при её приближении, а зимой во время метелей.

Бургомистр немецкого города Магдебурга Л. Отто фон Г é рике (Otto von Guericke) ( 20.11.1602 – 11.05.1686 )

Электрические опыты Отто фон Герике (1660-е гг.) В 1663 г. Герике создал одну из первых электрических машин – вращающийся шар из серы, натираемый руками, и обнаружил явление электростатического отталкивания однополярно заряженных предметов.. В 1672 г. году он обнаружил, что заряженный шар потрескивает и светится в темноте (электролюминесценция).

Качественный закон взаимодействия электрических зарядов Дюф é (1733 г.)

Французский физик Шарль Франсуа Дюф é (1 4 . 09 . 1698 — 16 .0 7 .1 73 9)

Электростатика Электрические взаимодействия. Исторический очерк (часть 2) Учитель физики: Яковлева Т. Ю. Школа № 285 Санкт — Петербург

Голландский физик Питер ван Мýшенбрук (14.03.1692 – 19.09.1761)

Опыты с лейденской банкой (1745 г.) Схема лейденской банки

Опыты Мушенбрука с лейденской банкой. Рисунок XVII в.

Мушенбрук, описывая лейденскую банку, обратил внимание на физиологическое действие электрического разряда: « Хочу сообщить вам новый, но ужасный опыт, который не советую Вам повторить. Я занимался изучением электрической силы. Для этого я подвесил на шёлковых нитях железный стержень, получавший электричество от стеклянного шара, который быстро вращался вокруг оси и натирался руками. На другом конце висела медная проволока, конец которой был погружён в стеклянный круглый сосуд, заполненный наполовину водой, который я держал в правой руке; левой рукой я пытался извлекать из электрического стержня искру. Вдруг моя правая рука была поражена ударом с такой силой, что всё тело содрогнулось, как от удара молнии… Я думал, что всё кончено ».

По приказу короля Людовика XV 180 мушкетёров взялись за руки. Вот как описывал этот эксперимент аббат Жан-Антуан Нолле (Nollet, 1700-1770): « Первый держал в свободной руке банку, а последний извлекал искру; удар почувствовался всеми в один момент. Было очень курьёзно видеть разнообразие жестов и слышать мгновенный вскрик, исторгаемый неожиданностью у большей части получающих удар ».

Одиночный молниеотвод Далибара Конструкция громоотвода Франклина

Американский учёный Бенджамин Фрáнклин (17.01.1706-17.04.1790) Бенджамин Франклин (Franklin) Американский просветитель, государственный деятель, ученый, один из авторов Декларации независимости (1776) и Конституции США (1787). Как естествоиспытатель известен главным образом трудами по электричеству, разработал его унитарную теорию. Один из пионеров исследований атмосферного электричества; предложил молниеотвод.

Американский исследователь Бенджамин Фрáнклин ( 1706-1790) 1 ноября 1749 г. Франклин писал: « Электрическая жидкость имеет с молнией следующее сходство: 1. Даёт свет. 2. Тот же цвет света. 3. Ломаное направление. 4. Быстрота движения. 5. Проводится металлами. 6. Создаёт треск или шум при взрыве. 7. Встречается в воде или во льду. 8. Разрывает предметы, через которые проходит. 9. Убивает животных. 10. Плавит металлы. 11. Зажигает легко воспламеняющиеся вещества. 12. Серный запах ». В 1750 г. Франклин разработал теорию, согласно которой электричество представляет собой « особую тонкую жидкость, пронизывающую все тела ». Если по какой-либо причине в теле появляется её излишек, то тело заряжается положительно, а когда её недостаёт – отрицательно. В 1752 г. Франклин уже экспериментально доказал, что молния – это сильный электрический разряд. Учёный выполнил опыт с воздушным змеем, который был запущен в воздух при приближении грозы.

Российские учёные Михаил Васильевич Ломонóсов (1711-65) и Георг Вильгельм Р и хман (1711-53) В 1752-53 гг. Ломоносов и Рихман, независимо от Франклина, также экспериментально доказали общность атмосферного электричества и электризации некоторых тел после их натирания. Ломоносов разработал качественную шкалу для измерения электричества. А Рихман « пытался подвергнуть измерению порождаемое электричество ». Позже для своих исследований Рихман создал первый в мире электрометр.

Русский учёный Михаил Васильевич Ломонóсов (19.11.1711–15.04.1765)

Российский учёный эстонского происхождения Георг Вильгельм Рихман (11/22.07 . 1711 – 26.07/6.08.1753 )

1 – деревянный квадрант с делениями; 2 – металлическая линейка; 3 – металлический шест; 4 – льняная нить

В опыте под номером 34 Рихман отмечал: « Если на железной пластинке электризовать петуха, то, в случае прикосновения рукой к концам его ног, исходит шипящий голубой огонь». В опыте под номером 36 Рихман отмечал: « Голова, покрытая волосами, без лысины, в случае приближения к ней наэлектризованной железной проволоки, также чувствует болезненные щелчки».

Ломоносов после таких испытаний так описывал свои ощущения: « Если голову под проволоку поставить, то почувствуешь колотьё. Так же, когда плечо приложить к проволоке, то и сквозь платье колотьё почувствуешь. Когда молоток приложишь ко лбу и зубам, а другим концом к проволоке, то почувствуешь немалую болезнь. Маленькие животные чувствуют бóльшую болезнь, нежели великие. Я надеюсь, что карлам (лилипутам) больнее будет, нежели рослым людям».

Расположение приборов в электрических опытах Рихмана

Электрический указатель, применявшийся Рихманом при исследовании грозы. Рисунок Рихмана

Установка Ломоносова для изучения грозовых разрядов. Рисунок Ломоносова

Ломоносов писал по поводу работ Франклина: « Никто бы не чаял, чтобы из Америки надлежало ожидать новых наставлений об электрической силе, а однако, учинены там наиважнейшие изобретения. В Филадельфии, в Северной Америке, господин Вениамин Франклин столь далеко отважился, чтобы вытягивать из атмосферы тот страшный огонь, который часто целые земли погубляет».

Рихман писал: « Очевидно, что в нынешнее время и физикам представляется возможность проявить своего рода отвагу и смелость в рискованном деле. Вот почему, поскольку моя обязанность в меру сил заниматься физическими исследованиями, ничто меня не отвращало от наблюдений подобного рода. Я пользовался всяким случаем, чтобы не только наблюдать, но и до некоторой степени определять явления природного электричества».

«Громовая машина» в доме Рихмана

Ломоносов создал свою теорию электричества: « Франклину в своей теории атмосферического электричества я ничего не должен».

Российский физик немецкого происхождения Франц Ульрих Теодор Эп и нус ( 1724-1802) Эпинус, после смерти Рихмана занявший пост заведующего физическим кабинетом Российской академии наук, впервые объяснил явления электрической индукции, поляризации, предсказал колебательный характер разряда лейденской банки, фактически за четверть века предвосхитил закон Кулона, создал первый воздушный конденсатор, раньше Вóльты выяснил роль в конденсаторе стекла не как накопителя электричества, а как сохранителя его (Вольта признавал это), изобрёл простейший прибор для накопления электричества – электрофор (Вольта указывал, что многим в своём изобретении он обязан Эпинусу), открыл пироэлектричество, образующееся не при трении, а при нагревании турмалина.

Российский физик немецкого происхождения Франц Ульрих Теодор Эп и нус ( 1724-1802)

Мастер Тринити-колледжа в Кембридже Вильям Вевелл ценил вклад Эпинуса в исследования электричества выше вклада Франклина, утверждая, что « та великая слава, какой [Франклин] пользовался при жизни, зависела от ясности и искусства, с какими он излагал свои открытия, от того, что он занимался электричеством в величественной форме грома и молнии, и отчасти, может быть, оттого, что он был американец и политический человек. ».

Ему принадлежат работы по технической механике. Исследовал кручение волос, шёлковых (1777 г.) и металлических (1784 г.) нитей и сформулировал законы кручения; изобрёл крутильные весы, которые в дальнейшем применил для измерения электрических и магнитных сил взаимодействия. В 1785-89 опубликовал семь мемуаров, где дан закон взаимодействия электрических зарядов и магнитных полюсов (Кулона закон), показано, что электрические заряды всегда располагаются на поверхности проводника, введены понятия магнитного момента и поляризации зарядов и т. д. Экспериментальные работы Кулона имели важное значение для создания теории электромагнитных явлений. Именем Кулона названа единица количества электричества (кулон). Французский инженер и физик Шарль Огюстен Кулóн ( 1736-1806 )

Французский инженер и физик Шарль Огюстен Кулóн (14.06. 1736- 23.08. 1806 )

Итальянский физик и физиолог Алессандро Вольта (1745 — 1827) . В 24 года опубликовал первую научную работу, она была посвящена теории лейденской банки. Он изучал горючие газы, открыл «болотный газ» метан, сконструировал водородную лампу и эвдиометр. Но настоящую известность Вольте принесло изобретение электрофора (прибора, наглядно иллюстрирующего электризацию тел с помощью индукции). В 1784 он создал чувствительный электроскоп с соломинками, изобрел плоский конденсатор, обнаружил проводимость пламени. В 1781 году Вольта усовершенствовал электрометр, заменив бузиновые шарики лёгкими сухими соломинками. Этот электрометр был весьма чувствительным прибором, которым Вольта пользовался на протяжении многих лет в исследованиях по электричеству. Эти исследования логически привели учёного к изобретению в 1800 г. вольтова столба первого генератора электрического тока. Устройство состояло из 20 пар медных и цинковых кружочков, которые были разделены суконными прокладками, смоченными соленой водой. Созданием «вольтова столба» завершилась эпоха электростатики и было положено начало эпохи электротехники. Именем Вольта названа единица разности потенциалов и напряжения (вольт).

Итальянский физик и физиолог Алессандро Вольта (1745 — 1827) «Вольтов столб»

Вспомним ученых-первооткрывателей, внесших вклад в изучение электрических взаимодействий: Уильям Гильберт (1544-16 03), Отто фон Г é рике ( 1602 – 1686 ), Шарль Франсуа Дюф é ( 1698 -1 73 9), Питер ван Мýшенбрук (1692 – 176 1), Бенджамин Фрáнклин (1706-1790), Михаил Васильевич Ломонóсов (1711-1765), Георг Вильгельм Р и хман (1711-1753), Франц Ульрих Теодор Эп и нус ( 1724-1802), Шарль Огюстен Кулон (1736 — 1806), Алессандро Вольта (1745 — 1827)

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Электростатика. Электрические взаимодействия. Исторический очерк. Часть 1

Показано развитие представлений ученых о электрических зарядах и взаимодействиях. Представлены портреты ученых, годы их жизни, цитаты из работ. Представляет интерес для начала изучения электростатики.

Электростатика. Электрические взаимодействия. Исторический очерк. Часть 2

Продолжение очерка о развитии представлений человечества о электрических взаимодействиях с портретами ученых, иллюстрациями их опытов и отзывами современников о вкладе ученых в развитие науки.

Краткий исторический очерк о метании копья

1. Краткий исторический очерк о метания копья Состязания по метанию копья проводились еще в Древней Греции.В те времена спортсмены метали копья и дротики на дальность и в цель. В современное врем.

Интеллектуальная игра «Исторические личности» (часть 2)

Интеллектуальная историческая игра «Исторические личности XIX века&quot.

Исторический очерк о развитии российского законодательства по статье 127 УК РФ

Незаконное лишение свободы человека как способ преступного поведения на разных путях развития исторической формации, как правило, было связано с похищением че.

Краткий исторический очерк развития Крыма после присоединения в 1783 г.

В статье рассматривается вопрос об исторической целесообразности вхождения Крыма в состав России. Точнее будет сказать его экономической составляющей. В противовес противникам вхождения Крымского полу.

Педагогическая теория гендерного подхода: исторический экскурс. Часть 1

Вопрос взаимоотношений мужчин и женщин и их статуса в обществе не является новым для науки. Он волновал исследователей на протяжении многих веков, и каждая эпоха вносила свои поправки. Анализ философс.

Задания 27.1 – 27.4 — Ханнанова, 8 класс.

27.1. Заполните пропуски в тексте.
На рисунке к заданию 26.5 приведен опыт, доказывающий, что палочка, заряженная как положительно, так и отрицательно, может воздействовать на лепестки электроскопа, даже не касаясь его, и заставляет лепестки менять свое положение в пространстве.
Изучением взаимодействия электрических зарядов занимались английский физики Фарадей и Максвелл, которые пришли к выводу: всякое заряженное тело окружено электрическим полем.
Электрическое поле – это особый вид материи. Органы чувств человека электрическое поле не воспринимают. Но это поле оказывает воздействие на всякое наэлектризованное тело, находящееся в этом поле.
Электрической силой называется сила, с которой электрическое поле действует на внесенное в него заряженное тело.

27.2. На рисунке изображено положение двух гильз, незаряженной 1 и заряженной 2 отрицательным зарядом.

а) На рисунке покажите силы, действующие на каждую гильзу.
б) Вставьте недостающие слова в предложение, объясняющее, почему гильза 2 на рисунке отклонена вправо.
Гильза 2 отклонена вправо под действием электрической силы, действующей на нее со стороны электрического поля, которое создано заряженной палочкой.
в) Какой заряд имеет палочка? Ответ поясните.
Положительный, так как к ней притягивается отрицательно заряженная гильза.

27.3 На рисунках изображен незаряженный электрометр (рис. а) и основная деталь этого прибора – металлический стержень с укрепленной на нем стрелкой (рис. б). Используя понятие «электрическое поле», объясните, почему положение стрелки на рисунке б отличается от положения стрелки на рисунке а.

27.4. К незаряженному электроскопу подносят заряженную палочку. Нарисуйте положение лепестков электроскопа при расположении заряженной палочки на различном расстоянии от него.