Budowa atomu i właściwości materiałów

Atom składa się z jądra atomowego zawierającego protony (ładunek dodatni) i neutrony (obojętne elektrycznie), a wokół jądra krążą elektrony (ładunek ujemny). Liczba atomowa wskazuje liczbę protonów, a liczba masowa to suma protonów i neutronów.

Materiały dzielimy na dwa podstawowe typy ze względu na przewodnictwo elektryczne. Przewodniki to substancje posiadające elektrony swobodne, które mogą się przemieszczać. Przewodzą one prąd elektryczny oraz ciepło - typowymi przykładami są metale (miedź, żelazo, ołów) oraz ciało człowieka.

Izolatory nie mają elektronów swobodnych, więc nie przewodzą prądu ani ciepła. Do tej grupy należą materiały takie jak szkło, drewno, tworzywa sztuczne, styropian czy porcelana. Używasz ich codziennie - plastikowe uchwyty narzędzi czy drewniane rączki patelni chronią Cię przed porażeniem czy poparzeniem.

Ciekawostka: Twoje ciało jest przewodnikiem! Dlatego możesz dostać porażenie prądem i dlatego elektryzują ci się włosy podczas czesania - ładunki przepływają przez Twoje ciało.

Elektryzowanie ciał

Elektryzowanie ciał to proces, w którym powstaje nadmiar ładunków elektrycznych jednego znaku. Gdy ciało ma równą liczbę elektronów i protonów, pozostaje elektrycznie obojętne. To zjawisko występuje częściej niż myślisz!

Ciała można naelektryzować na trzy sposoby. Przez tarcie - gdy pocierasz jeden przedmiot o drugi (np. balon o sweter). Przez dotyk - kiedy stykasz naelektryzowane ciało z nienaelektryzowanym, ładunki wyrównują się. Przez indukcję - gdy zbliżasz naelektryzowane ciało do obojętnego, powodując rozdzielenie ładunków.

W życiu codziennym elektryzowanie występuje często: podczas burzy, czesania włosów czy wysiadania z samochodu. Najbardziej narażone są tkaniny szorstkie, wełniane i sztuczne, dlatego zjawisko to najczęściej obserwujesz zimą, gdy nosisz grube swetry i płaszcze.

Zapamiętaj! Ładunki jednoimienne (np. dodatni i dodatni) się odpychają, a różnoimienne (dodatni i ujemny) się przyciągają - to podstawowa zasada oddziaływań elektrostatycznych!

Do wykrywania ładunków elektrycznych używa się przyrządu zwanego elektroskopem, który pozwala określić obecność ładunku oraz napięcia (różnicy potencjałów).