Buzz
1. Khi nào vật trở thành nhiễm điện dương
Trước tiên, một vật nhiễm điện có khả năng hút hoặc đẩy các vật khác, hoặc phát tia lửa điện ra ngoài.
Một vật trở nên nhiễm điện dương khi nó bị mất một số electron.
Ví dụ: Khi chà xát một thước nhựa lên mảnh vải khô, vải sẽ mất một số electron và chuyển cho thước nhựa, khiến mảnh vải bị nhiễm điện dương.
2. Khi nào vật trở nên nhiễm điện âm
Một vật trở thành nhiễm điện âm khi nó nhận thêm electron.
Ví dụ: Khi chà xát thước nhựa lên mảnh vải khô, thước nhựa sẽ nhận electron từ vải, làm cho thước nhựa bị nhiễm điện âm.
3. Làm thế nào để nhận diện vật nhiễm điện âm hoặc dương
Vì vật nhiễm điện có khả năng hút hoặc đẩy các vật khác hoặc phát tia lửa điện, để nhận diện chúng, bạn có thể thực hiện các bước sau:
- Cách 1: Đưa vật cần kiểm tra gần các vật nhẹ, nếu:
- Nó hút các vật nhẹ thì chứng tỏ vật đó đã nhiễm điện
- Nó không hút các vật nhẹ thì vật đó chưa nhiễm điện.
Ví dụ: Khi chà xát thước nhựa lên mảnh vải rồi đưa gần những mẩu giấy vụn, thước nhựa sẽ hút các mẩu giấy này, chứng tỏ thước nhựa đã bị nhiễm điện.
Hoặc vào mùa đông, khi mặc áo len, ma sát giữa áo và cơ thể có thể gây nhiễm điện. Khi cởi áo, bạn sẽ thấy áo len hút tóc hoặc các vật nhẹ xung quanh như sợi chỉ, chứng tỏ áo len đã nhiễm điện.
Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là không phân biệt được vật nhiễm điện dương hay âm. Vì vậy, nó ít được sử dụng khi cần xác định chính xác loại điện tích của vật.
- Cách 2: Sử dụng bút thử điện. Khi vật nhiễm điện tiếp xúc với bút thử điện, bóng đèn LED sẽ sáng lên nhờ dòng điện. Tuy nhiên, phương pháp này cũng gặp phải nhược điểm như đã đề cập, đặc biệt là với những vật có điện tích rất nhỏ như thước nhựa nhiễm điện do ma sát, bút thử điện có thể không sáng hoặc sáng rất yếu vì cường độ dòng điện không đủ lớn để nhận thấy.
- Cách 3: Sử dụng nam châm vĩnh cửu. Khi vật nhiễm điện được đưa gần nam châm vĩnh cửu, nam châm sẽ bị hút hoặc đẩy. Nếu dùng nam châm dạng kim, vật nhiễm điện sẽ làm lệch kim nam châm. Tuy nhiên, phương pháp này cũng chưa khắc phục được các nhược điểm đã nêu.
- Cách 4: Đưa vật nhiễm điện gần quả cầu nhiễm điện âm. Nếu quả cầu hút vật, vật đó bị nhiễm điện dương; nếu đẩy vật, vật đó bị nhiễm điện âm. Đây là phương pháp giúp xác định loại điện tích của vật.
4. Cách để làm cho một vật nhiễm điện
Từ các ví dụ trên, có thể thấy rằng để một vật nhiễm điện không chỉ bằng cách truyền điện trực tiếp mà còn qua ma sát, tiếp xúc với vật nhiễm điện khác, hoặc do hiện tượng hưởng ứng.
Nhiễm điện do ma sát
- Khi chà xát thanh thủy tinh lên mảnh vải, electron từ nguyên tử thủy tinh sẽ chuyển sang nguyên tử vải, khiến nguyên tử thủy tinh trở thành ion dương. Do đó, thanh thủy tinh sẽ nhiễm điện dương sau khi cọ xát. Ngược lại, electron từ thanh thủy tinh sẽ chuyển sang mảnh vải, làm cho mảnh vải nhiễm điện âm.
Nhiễm điện do tiếp xúc
- Khi vật không nhiễm điện tiếp xúc với vật nhiễm điện âm, electron từ vật nhiễm điện âm sẽ chuyển sang vật không nhiễm điện, khiến vật đó trở thành nhiễm điện âm do tiếp xúc.
- Ngược lại, khi tiếp xúc với vật nhiễm điện dương, vật đó sẽ trở thành nhiễm điện dương do tiếp xúc.
- Các vật liệu có khả năng nhiễm điện khi tiếp xúc được gọi là chất dẫn điện.
Ví dụ: Các kim loại như đồng, nhôm, sắt thường là chất dẫn điện.
Nhiễm điện do hưởng ứng
- Khi đưa một vật không nhiễm điện gần một vật đã nhiễm điện, các electron trong vật nhiễm điện sẽ bị hút hoặc đẩy, khiến các vật gần nó có sự phân bố lại của điện tích. Dù không có tiếp xúc hay ma sát, vật không nhiễm điện gần vật nhiễm điện sẽ tích tụ điện tích trái dấu so với điện tích của vật nhiễm điện, trong khi phần còn lại sẽ tích tụ điện tích cùng dấu.
Khi đó, vật không nhiễm điện trở thành một vật có hai đầu mang điện tích trái dấu, dù tổng thể vật đó vẫn trung hòa về điện, nhưng riêng từng phần của nó lại mang điện. Đây là hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng.
Hiện tượng khi vật nhiễm điện hút các vật nhẹ là nhiễm điện do hưởng ứng. Nếu đặt các mảnh giấy bị hút gần các mảnh giấy khác, chúng cũng có thể bị hút.
Những chất không dẫn điện do tiếp xúc và chỉ nhiễm điện do hưởng ứng được gọi là chất cách điện hoặc chất điện môi.
Ví dụ: Các vật liệu như gỗ, sứ, không khí, giấy ...
Những chất không dẫn điện ở điều kiện bình thường nhưng có thể trở thành chất dẫn điện trong những điều kiện đặc biệt được gọi là chất bán dẫn (ví dụ như chất bán dẫn loại p, loại n).
Mức độ nhiễm điện do hưởng ứng của các chất khác nhau được đặc trưng bởi hằng số điện môi (ký hiệu e). Hằng số điện môi của không khí và chân không đều bằng 1.
5. Ứng dụng của vật nhiễm điện trong đời sống
Các xe bồn chở xăng, dầu thường trang bị một sợi xích sắt, với một đầu gắn vào thân bồn và đầu kia kéo lê trên mặt đường khi xe di chuyển. Điều này nhằm giảm nguy cơ tích điện gây cháy nổ cho thùng xăng.
Cụ thể: Khi xe chở xăng di chuyển, ma sát giữa thùng xăng và không khí có thể làm thùng xăng nhiễm điện. Nếu lượng điện tích tích tụ quá cao có thể gây cháy. Do đó, thùng xăng được trang bị dây xích kéo lê trên mặt đất để trung hòa lượng điện tích và ngăn ngừa cháy.
6. Một số câu hỏi để củng cố kiến thức về vật nhiễm điện
Câu hỏi 1: Hãy chọn câu trả lời chính xác
Chà xát đầu của hai thước nhựa cùng loại lên mảnh vải khô, sau đó treo một thước nhựa bằng sợi dây mềm. Khi đưa hai đầu thước đã chà xát lại gần nhau, chúng sẽ:
A. Hút nhau
B. Đẩy nhau
C. Không hút, không đẩy nhau
D. Vật hút nhau rồi lại đẩy nhau
Câu hỏi 2: Hãy chọn câu trả lời chính xác
Nếu vật A hút vật B, vật B hút vật C, và vật C đẩy vật D, thì:
A. A và C có điện tích khác nhau
B. B và D có điện tích giống nhau
C. A và D có điện tích giống nhau
D. A và D có điện tích đối lập
Câu hỏi 3: Lược nhựa khi bị nhiễm điện sẽ hút vật nào dưới đây?
A. Mảnh giấy
B. Cầu kim loại
C. Dòng nước nhỏ từ vòi
D. Tất cả ba vật trên
Hướng dẫn trả lời:
Vật nhiễm điện có khả năng hút các vật nhỏ, nhẹ hoặc phóng điện vào các vật khác
Lược nhựa nhiễm điện có thể hút vụn giấy, quả cầu kim loại, hoặc dòng nước từ vòi.
Vậy chọn D. Tất cả ba vật trên
