Юный техник 1990-04, страница 69

СДЕЛАЙ ДЛЯ МЛАДШЕГО

ВОЛШЕБСТВО ЭЛЕКТРОСТАТИКИ

Дети наших пращуров играли фигурками зверей. Едва научившись ходить, современный малыш тащит в песочницу автомобиль. Таков дух времени. Однако современный мир очень не прост, есть в нем, например, такая реалия, как электрическое поле. Его изучают в курсе физики восьмого класса. «Но это поздновато, — считают некоторые изобретатели. — Начинать знакомиться с электрическим полем можно уже в раннем детстве...»

Как? Вот их предложения.

По виду это обычная погремушка: пластмассовая прозрачная сфера на деревянной ручке, внутри пенопластовые шарики (рис. 1).

Погремушка — так себе, ничего особенного! Даже почти не гремит. Самое интересное начинается, когда ее потрясли и оставили в покое. Сначала шарики прилипли к стенке, а затем стали скакать, точно кто-то их все время подталкивает. Попрыгали — успокоились. Но как успокоились? Взлетели и парят в центре прозрачной сферы, не касаясь ее стенок. Силы тяжести нет и в помине! Проходит весьма длительное время, пока они опустятся на дно.

Вот что происходит в погремушке. Ко да ребенок потряс ее, шарики потерлись о стенки, наэлектризовались. Знаки зарядов у шариков и у сферы разные, поэтому они к ней притянулись.

Но сфера по своим размерам больше шарика, потому и заряд она способна накопить больший. Через некоторое время противоположные заряды потекут навстречу друг Другу и взаимно нейтрализуются, на сфере и шариках останутся заряды одинакового знака. Одноименные заряды, как известно, отталкиваются— вот и начнутся прыжки.

Правда, тут есть хитрость. Компания шариков будет весело прыгать лишь в том случае, если сумма их диаметров намного больше или намного меньше диаметра сферы. В этом случае заряды нейтрализуются лишь частично, и в оставшемся электрическом поле найдется энергия для прыжков. Если же суммы равны, то шарики лишь прилипнут к сфере, а потом упадут на дно.

Но вернемся к случаю, когда все пропорции соблюдены. Шарики стали прыгать, заряды на сфере растекаются равномерным слоем а дальше начинается любопытный эффект, который получить нелегко. Рассмотрим, какие силы действуют на шарик, находящийся внутри одноименно с ним заряженной сферы. Здесь возможны разные случаи, в зависимости от того, что внутри.

Если ничего — вакуум, то сумма сил, действующих на заряженное тело со стороны всех зарядов, расположенных на сфере, в любой точке внутри нее равна' нулю.

5 «Юный техник» № 4

65