Алгебраическая сумма зарядов. Большая энциклопедия нефти и газа. Взаимодействие электрически заряженных тел

учреждение Совета Народных Комиссаров

отречение Николая II

Всероссийская октябрьская политическая стачка

Декабрьское вооруженное восстание в Москве

мятеж генерала Л.Г. Корнилова

восстание на броненосце «Князь Потемкин Таврический»

запуск первого искусственного спутника Земли

широкий экспорт промышленной продукции СССР в страны Запада

развитие атомной энергетики

запрет на развитие кибернетики

выход на трассы первого в мире реактивного пассажирского самолета ТУ-104

широкое внедрение роботов и ЭВМ в промышленность

Прочтите отрывок из воспоминаний деятеля культуры и укажите его фамилию. «Чем больше я играл Бориса Годунова

А20. К политике модернизации, проводившейся правительством России в начале XX в., не относится(ятся):
1) освобождение владельцев фабрик и заводов от налогов; 2) широкое привлечение иностранных капиталов в экономику; 3) значительные расходы на научные исследования; 4) недопущение иностранных капиталов в экономику. ++/ответ/++

А21. Какие из перечисленных ниже имен художников были связаны с понятием «передвижники»:
а) И.П. Брюллов; б) Н.Н. Ге; в) В. Г. Перов; г) Д.Г. Левицкий; д) В.Е. Маковский; е) И.Н. Крамской?
1) а, в, д, е; 2) б, в, г, д; 3) а, б, г, е; 4) б, в, д, е. ++/ответ/++

А22. Крестьянская фракция трудовиков в I Государственной думе не выдвигала требование:
1) разрушения общины; ++/ответ/++ 2) принудительной конфискации помещичьих земель и передачи их в общенародный фонд; 3) превращения всей земли во всенародное достояние с равным правом пользования ею; 4) отдачи сельскохозяйственных земель в пользование тем, кто будет ее обрабатывать своим трудом.

А23. Существовавшая в русской деревне в начале XX в. испольщина означала:
1) аренду крестьянами помещичьей земли за часть своего урожая; ++/ответ/++ 2) сдачу помещиком в аренду крестьянам сельхозтехники; 3) пользование крестьянами помещичьими лугами; 4) общинный передел земли между крестьянами.

А24. В начале XX в. Российская империя занимала первое место в мире по:
1) объему национального дохода; 2) темпам прироста национального дохода; ++/ответ/++ 3) производству промышленной продукции на душу населения; 4) доле населения, проживающего в городах.

А25. В начале XX в. подданные Российской империи в официальных документах делились на группы по принципу:
1) сословному; ++/ответ/++ 2) классовому; 3) национальному; 4) региональному.

А26. Какое из требований, выдвинутых рабочими 9 января, не было выполнено в ходе революции 1905-1907 гг.:
1) установление 8-часового рабочего дня; ++/ответ/++ 2) созыв Думы; 3) введение политических и гражданских свобод; 4) отмена выкупных платежей крестьян за землю?

А27. В начале XX в. (до 1905 г.) Россия была:
1) Самодержавной монархией; ++/ответ/++ 2) конституционной монархией; 3) аристократической республикой; 4) демократической республикой.

А28 Создание Государственной думы в России в начале XX в. было важным шагом на пути:
1) превращения России в федеративное государство; 2) введения демократической избирательной системы; ++/ответ/++ 3) утверждения республики; 4) свержения самодержавия.

А29. Важным событием внешней политики России в начале XX в. было:
1) заключение военно-политического союза с Великобританией: ++/ответ/++ 2) заключение договора с Китаем о дальневосточной границе; 3) отказ от ранее заключенного союза с Францией; 4) вступление в Тройственный союз с Германией и Австро-Венгрией.

А30 Какие из перечисленных событий относятся к периоду революции 1905-1907 гг.?
А) учреждение Совета Народных Комиссаров Б) отречение Николая II В) Всероссийская октябрьская политическая стачка Г) Декабрьское вооруженное восстание в Москве Д) мятеж генерала Л.Г. Корнилова Е) восстание на броненосце «Князь Потемкин Таврический»
1) АБЕ 2) АГД 3) БВГ 4) ВГЕ ++/ответ/++

А31 Прочтите отрывок из воспоминаний деятеля культуры и укажите его фамилию.
«Чем больше я играл Бориса Годунова, Грозного, Досифея, Варяжского гостя и Голову в «Майской ночи», тем более убеждался, что артист в опере должен не только петь, но и играть роль, как играют в драме. В опере надо петь, как говорят. Впоследствии я заметил, что артисты, желавшие подражать мне, не понимают меня. Они не пели, как говорят, а говорили, как поют».
1) Ф.И. Шаляпин ++/ответ/++ 2) С.В. Рахманинов 3) С.П.Дягилев 4) С.И. Мамонтов

Гласит, что алгебраическая сумма электрических зарядов всех частиц изолированной системы не меняется при происходящих в ней процессах.

Электрический заряд любой частицы или системы частиц является целым кратным элементарному электрическому заряду (равному по величине заряду электрона) или нулевым.

Одним из подтверждений закона сохранения электрического заряда служит строгое равенство (по абсолютной величине) электрических зарядов электрона и протона. Изучение движения атомов (молекул) и микроскопических тел в электрических полях подтверждает электронейтральность вещества и, соответственно, равенство зарядов электрона и протона (и электронейтральность ней-трона) с точностью до 10 -21 .

Закон сохранения заряда подтверждается и простыми опытами по электризации тел. Укрепим на стержне электромера металлический диск и, положив на него прослойку из сукна, поставим сверху еще один такой же диск, но с ручкой из диэлектрика. Совершив несколько движений верхним диском по изоляционной прослойке, уберем его в сторону. Мы увидим, что стрелка электромера отклонится, свидетельствуя о появлении на сукне и соприкасающемся с ним диске электрического заряда. Далее прикоснемся вторым диском (которым мы терли о сукно) к стерж-ню второго электромера. Стрелка этого электромера отклонится примерно на такой же угол, что и стрелка первого электромера. Это означает, что при электризации оба диска получили одинако-вый по модулю заряд. Что можно сказать о знаках этих зарядов? Для ответа на этот вопрос завер-шим опыт, соединив электромеры металлическим стержнем. Мы увидим, как стрелки приборов опустятся вниз. Нейтрализация зарядов свидетельствует о том, что они были равны по модулю, но противоположны по знаку (и, следовательно, в сумме давали нуль).

Этот и другие опыты показывают, что в процессе электризации общий (суммарный) заряд тел сохраняется: если он был равен нулю до электризации, то таким он останется и после нее.

Полный электрический заряд сохраняется и в том случае, если первоначальные заряды тел были отличны от нуля. Если обозначить первоначальные заряды тел как q 1 и q 2 , а заряд тех же тел после их взаимодействия как q’ 1 и q’ 2 то можно записать:

q’ 1 + q’ 2 = q 1 + q 2 .

При любых взаимодействиях тел их полный электрический заряд остается неизменным.

В этом заключается фундаментальный закон природы — закон сохранения электрического заряда.

Закон сохранения заряда был установлен в 1750 г. американским ученым и видным политическим деятелем Бенджамином Франклином. Он же ввел понятие о положительных и отрицатель-ных зарядах, обозначив их знаками «+» и «-».

Закон сохранения заряда имеет глубокий смысл. Он очевиден, когда число элементарных частиц не меняется. Однако элементарные частицы могут возникать (рождаться) и исчезать, т. е. пре-терпевать различные превращения. Возникают и исчезают элементарные частицы всегда пара-ми (с противоположными зарядами). Многочисленные наблюдения превращений элементарных частиц подтверждают закон сохранения заряда. Этот закон выражает одно из фундаментальных свойств электрического заряда.

Таким образом, электрический заряд во Вселенной сохраняется, а полный электрический за-ряд Вселенной, скорее всего, равен нулю.

В обычных условиях микроскопические тела являются электрически нейтральными, потому что положительно и отрицательно заряженные частицы, которые образуют атомы, связаны друг с другом электрическими силами и образуют нейтральные системы. Если электрическая нейтральность тела нарушена, то такое тело называется наэлектризованное тело . Для электризации тела необходимо, чтобы на нём был создан избыток или недостаток электронов или ионов одного знака.

Способы электризации тел , которые представляют собой взаимодействие заряженных тел, могут быть следующими:

1. Электризация тел при соприкосновении . В этом случае при тесном контакте небольшая часть электронов переходит с одного вещества, у которого связь с электроном относительно слаба, на другое вещество.
2. Электризация тел при трении . При этом увеличивается площадь соприкосновения тел, что приводит к усилению электризации.
3. Влияние . В основе влияния лежит явление электростатической индукции , то есть наведение электрического заряда в веществе, помещённом в постоянное электрическое поле.
4. Электризация тел под действием света . В основе этого лежит фотоэлектрический эффект , или фотоэффект , когда под действием света из проводника могут вылетать электроны в окружающее пространство, в результате чего проводник заряжается.

Многочисленные опыты показывают, что когда имеет место электризация тела , то на телах возникают электрические заряды, равные по модулю и противоположные по знаку.

Отрицательный заряд тела обусловлен избытком электронов на теле по сравнению с протонами, а положительный заряд обусловлен недостатком электронов.

Когда происходит электризация тела, то есть когда отрицательный заряд частично отделяется от связанного с ним положительного заряда, выполняется закон сохранения электрического заряда . Закон сохранения заряда справедлив для замкнутой системы, в которую не входят извне и из которой не выходят наружу заряженные частицы. Закон сохранения электрического заряда формулируется следующим образом:

В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остаётся неизменной:

q 1 + q 2 + q 3 + … + q n = const

где q 1 , q 2 и т.д. – заряды частиц.

Взаимодействие электрически заряженных тел

Взаимодействие тел , имеющих заряды одинакового или разного знака, можно продемонстрировать на следующих опытах. Наэлектризуем эбонитовую палочку трением о мех и прикоснёмся ею к металлической гильзе, подвешенной на шёлковой нити. На гильзе и эбонитовой палочке распределяются заряды одного знака (отрицательные заряды). Приближая заряженную отрицательно эбонитовую палочку к заряженной гильзе, можно увидеть, что гильза будет отталкиваться от палочки (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Взаимодействие тел с зарядами одного знака.

Если теперь поднести к заряженной гильзе стеклянную палочку, потёртую о шёлк (положительно заряженную), то гильза будет к ней притягиваться (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Взаимодействие тел с зарядами разных знаков.

Отсюда следует, что тела, имеющие заряды одинакового знака (одноимённо заряженные тела), взаимно отталкиваются, а тела, имеющие заряды разного знака (разноименно заряженные тела), взаимно притягиваются. Аналогичные вводы получаются, если приближать два султана, одноименно заряженные (рис. 1.4) и разноименно заряженные (рис. 1.5).

О том, что электрические заряды в природе существуют, человечество знало со времен древнегреческих натурфилософов, которые открыли, что кусочки янтаря, если их потереть кошачьей шерстью, начинают отталкиваться друг от друга. Сегодня мы знаем, что электрический заряд, подобно массе, является одним из фундаментальных свойств материи. Все без исключения элементарные частицы, из которых состоит материальная Вселенная, имеют тот или иной электрический заряд — положительный (подобно протонам в составе атомного ядра), нейтральный (подобно нейтронам того же ядра) или отрицательный (подобно электронам, образующим внешнюю оболочку атомного ядра и обеспечивающим его электрическую нейтральность в целом).

Одним из полезнейших приемов в физике является выявление совокупных (суммарных) свойств системы, которые не изменяются ни при каких изменениях ее состояния. Такие свойства, выражаясь научным языком, являются консервативными , поскольку для них выполняются законы сохранения . Любой закон сохранения сводится к констатации того факта, что в замкнутой (в смысле полного отсутствия «утечки» или «поступления» соответствующей физической величины) консервативной системе соответствующая величина, характеризующая систему в целом, со временем не изменяется.

Электрический заряд как раз и относится к категории консервативных характеристик замкнутых систем. Алгебраическая сумма положительных и отрицательных электрических зарядов — чистый суммарный заряд системы — не изменяется ни при каких обстоятельствах, какие бы процессы в системе ни происходили. В частности, при химических реакциях, отрицательно заряженные валентные электроны могут каким угодно образом перераспределяться между внешними оболочками образующих химические связи атомов различных веществ — ни совокупный отрицательный заряд электронов, ни совокупный положительный заряд протонов в ядре в замкнутой химической системе не изменится. И это лишь самый простой пример, поскольку при химических реакциях не происходит трансмутаций самих протонов и электронов, в результате чего число положительных и отрицательных зарядов в системе можно просто подсчитать.

При более высоких энергиях, однако, электрически заряженные элементарные частицы начинают вступать во взаимодействия друг с другом, и проследить за соблюдением закона сохранения электрического заряда становится значительно сложнее, однако он выполняется и в этом случае. Например, при реакции спонтанного распада изолированного нейтрона происходит процесс, который можно описать следующей формулой:

где p — положительно заряженный протон, n — нейтрально заряженный нейтрон, e — отрицательно заряженный электрон, а v — нейтральная частица, называемая нейтрино. Нетрудно увидеть, что и в исходном материале, и в продукте реакции суммарный электрический заряд равен нулю (0 = (+1) + (-1) + 0), однако в этом случае налицо изменение общего числа положительно и отрицательно заряженных частиц в системе. Это — одна из реакций радиоактивного распада , в которых закон сохранения алгебраической суммы электрических зарядов выполняется, несмотря на образование новых заряженных частиц. Такие процессы характерны для взаимодействий между элементарными частицами, при которых из частиц с одними электрическими зарядами рождаются частицы с другими электрическими зарядами. Суммарный электрический заряд замкнутой системы, в любом случае, остается неизменным.