Nội Dung Chính
1. Thuyết êlectron
Thuyết dựa vào sự có mặt của electron và chuyển động của chúng để giải thích một số hiện tượng điện từ gọi là thuyết electron.
Thuyết êlectron trong phạm vi giải thích tính dẫn điện hay cách điện và sự nhiễm điện của các vật gồm một số nội dung chính như sau:
- Bình thường tổng đại số tất cả các điện tích trong nguyên tử bằng không, nguyên tử trung hòa về điện (Hình 2.1).
Hình 2.1 Mô hình đơn giản của nguyên tử liti
Nếu nguyên tử bị mất đi một số êlectron thì tổng đại số các điện tích trong nguyên tử là một số dương, nó là một ion dương. Ngược lại, nếu nguyên tử nhận thêm một số êlectron thì nó là ion âm (Hình 2.2).
Hình 2.2 Mô hình đơn giản của ion liti
a) ion dương liti ; b) ion âm liti
- Khối lượng của electron rất nhỏ nên độ linh động của êlectron rất lớn. Vì vậy, do một số điều kiện nào đó (cọ xát, tiếp xúc, nung nóng,...) một số êlectron có thể bật ra khỏi nguyên tử, di chuyển trong vật hay di chuyển từ vật này sang vật khác. Êlectron di chuyển từ vật này sang vật khác làm cho các vật nhiễm điện. Vật nhiễm điện âm là vật thừa êlectron, vật nhiễm điện dương là vật thiếu êlectron.
C1 Có thể nói "một nguyên tử bị mất đi một số prôtôn thì nó trở thành ion âm, nhận thêm một số prôtôn thì trở thành icon dương" được không ?
C2 Nhièu khi, người a cũng nói "vật nhiếm điện dương là vật thừa điện tích dương, vật nhiễm điện âm là vật thừa điện tích âm". Trong câu nói đó em hiểu "thừa điện tích dương","thừa điện tích âm" có nghĩa là igf?
Nhiều trường hợp lẽ ra phải nói "hạt mang điện" hay "vật mang điện" thì người ta lại quen nói gọi là "điện tích".
Ngoài ra, thuật ngữ "điện tích" nhiều khi được dùng với ý nghĩa là điện lượng.
2. Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện
Xét về tính dẫn điện của mỗi trường, người ta phân biệt vật dẫn điện (vật dẫn) với vật cách điện (điện môi). Vật dẫn điện là những vật có nhiều hạt mang điện có thể di chuyển được trong những khoảng cách hơn nhiều lần kích thước phần tử của vật. Những hạt đó gọi là các điện tích tự do.
Kim loại có nhiều êlectron tự do, các dung dịch muối, acid, bazơ có nhiều ion tự do. Chúng là những chất dẫn điện.
Những vật có chứa rất ít điện tích tự do là những vật điện môi. Thủy tinh, nước nguyên chất, không khí khô,... có rất ít điện tích tự do. Chúng là những điện môi.
3. Giải thích ba hiện tượng nhiễm điện
a) Nhiễm điện do cọ xát
Nếu có những điểm tiếp xúc chất chạm giữa thanh thủy tinh và mảnh lụa, thì ở những điểm đó có một số electron từ thủy tinh di chuyển sang lụa. Khi thanh thủy tinh cọ xát với lụa thì số điểm tiếp xúc chất chạm tăng lên rất lớn. Do đó số electron di chuyển từ thủy tinh sang lụa cũng tăng lên. Vì vậy, thanh thủy tinh nhiễm điện dương, mảnh lụa nhiễm điện âm (Hình 2.3).
Hình 2.3 Nhiễm điện do cọ xát
b) Nhiễm điện do tiếp xúc
Khi thanh kim loại trung hòa điện tiếp xúc với quả cầu nhiễm điện âm, thì một phần trong số electron tự do ở quả cầu di chuyển sang thanh kim loại. Vì thế thanh kim loại cũng thừa electron. Do đó, thanh kim loại nhiễm điện âm (Hình 2.4). Ngược lại, nếu thanh kim loại trung hòa điện tiếp xúc với quả cầu nhiễm điện dương, thì một số electron tự do từ thanh kim loại sẽ di chuyển sang quả cầu. Vì thế thanh kim loại trở thành thiếu electron. Do đó, thanh kim loại nhiễm điện dương.
Hình 2.4 Nhiễm điện do tiếp xúc
C3 Nhiều khi, người ta còn nói rằng “quả cầu nhiễm điện dương tiếp xúc với thanh kim loại thì điện tích dương từ quả cầu truyền sang thanh kim loại làm cho thanh kim loại nhiễm điện dương”. Em hiểu ý “điện tích dương từ quả cầu truyền sang thanh kim loại” có nghĩa là gì?
c) Nhiễm điện do hưởng ứng
Thanh kim loại trung hòa điện đặt gần quả cầu nhiễm điện âm, thì các electron tự do trong thanh kim loại bị đẩy ra xa quả cầu. Do đó, đầu thanh kim loại xa quả cầu thừa electron, nên nhiễm điện âm. Đầu thanh kim loại gần quả cầu thiếu electron, nên nhiễm điện dương (Hình 2.5).
Hình 2.5 Nhiễm điện do hưởng ứng.
Thanh kim loại đặt gần quả cầu nhiễm điện dương, thì electron tự do trong thanh kim loại bị hút lại gần quả cầu. Do đó, đầu thanh gần quả cầu thừa electron nên nhiễm điện âm, còn đầu kia thiếu electron nên nhiễm điện dương.
Vậy thực chất của sự nhiễm điện do hiện tượng phân bố lại điện tích trong thanh kim loại.
4. Định luật bảo toàn điện tích
Rất nhiều thí nghiệm đã chứng minh rằng ở một hệ vật cô lập về điện, nghĩa là hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác, thì tổng số điện tích trong hệ là một hằng số. Đây là nội dung của định luật bảo toàn điện tích. Một vật nào đó trong hệ bị nhiễm điện không có nghĩa là điện tích mới được sinh ra mà các điện tích âm và dương được tách ra và được phân bố lại trong nội bộ hệ vật. Cho đến nay, định luật bảo toàn điện tích đã được kiểm nghiệm trong nhiều điều kiện khác nhau, nhưng người ta chưa gặptrường hợp nào cho thấy định luật này không được thỏa mãn.
CÂU HỎI
1. Hãy nêu nội dung của lý thuyết electron dùng để giải thích sự nhiễm điện của các vật.
2. Theo lý thuyết electron thì thế nào là một vật nhiễm điện dương hay nhiễm điện âm?
3. Theo lý thuyết electron thì có gì khác nhau giữa vật dẫn điện và vật cách điện?
4. Hãy giải thích tại sao khi đưa một quả cầu kim loại không nhiễm điện lại gần một quả cầu khác nhiễm điện thì hai quả cầu hút lẫn nhau.
BÀI TẬP
1. Chọn phát biểu sai
A. Trong vật dẫn điện có rất nhiều điện tích tự do.
B. Trong vật cách điện có rất ít điện tích tự do.
C. Xét về toàn bộ, một vật trung hòa điện sau đó được nhiễm điện do hưởng ứng thì vẫn là một vật trung hòa điện.
D. Xét về toàn bộ thì một vật nhiễm điện do tiếp xúc vẫn là một vật trung hòa điện.
2. Chọn phát biểu đúng
A. Một quả cầu bấc treo gần một vật nhiễm điện thì quả cầu bấc được nhiễm điện do hưởng ứng
B. Khi một đám mây tích điện bay ở gần mặt đất thì những cột chống sét được nhiễm điện chủ yếu là do cọ xát.
C. Khi một vật nhiễm điện chạm vào núm kim loại của một điện nghiệm thì hai lá kim loại của điện nghiệm được nhiễm điện do tiếp xúc.
D. Khi chải đầu, thường thấy một số sợi tóc bám vào lược, hiện tượng này là do lược được nhiễm điện do tiếp xúc.
Bình Luận
Để Lại Bình Luận Của Bạn