Sbírka fyzikálních pokusů

Zelektrování vodiče třením

Pokus číslo: 752

• Cíl pokusu

  Pokus ukazuje, že třením lze nabít nejen izolant, ale i vodič.

• Teorie

  Pokud o sebe třeme dva materiály, dojde na nich k přerozdělení nábojů – jeden z materiálů se nabije kladně, druhý záporně. To, který materiál se při vzájemném tření nabije kladně a který záporně, určuje tzv. triboelektrická řada (viz např. Wikipedie). Materiál, který je v této řadě výše, se nabíjí kladně, druhý záporně. Proto, třeme-li o sebe kov a polystyren, kov se nabíjí kladně a polystyren záporně.

  Vzhledem k tomu, že kov je vodič, rozmístí se náboj na celém jeho povrchu, na rozdíl od polystyrenu, kde zůstane náboj staticky jen v místech, která byla otřena.

• Pomůcky

  • kovová deska s izolačním držátkem
  • polystyrenová deska
  • coulombmetr (případně elektroskop či plechovka s lístkem alobalu)
  • vodiče a krokosvorky

  

• Postup

  1. Uzemníme svorku coulombmetru, ten poté vybijeme. K  druhé zdířce coulombmetru připojíme vodič.
  2. Kovovou desku s izolačním držadlem třeme polystyrenovou deskou.
  3. Kovové desky se dotkneme vodičem coulombmetru a změříme hodnotu náboje.
  4. Coulombmetr vybijeme a vodičem se dotkneme polystyrenové desky. Opět změříme hodnotu náboje.

• Vzorový výsledek

  Vzorový výsledek experimentu ilustruje video níže.

  Ve videu je vidět, že kovová deska se nabila kladně, polystyrenová záporně − náboj se třením přerozdělil, oba materiály jsou nabity náboji opačného znaménka.

• Technické poznámky

  Náboj se na kovové desce rozloží po celém povrchu, je proto jedno, kde se desky vodičem dotkneme. Naopak polystyren je velmi dobrý izolant, náboj bude jen na místech, která jsme třeli. Je proto vhodné vodičem coulombmetru na polystyrenové desce „sesbírat“ náboj z větší plochy. Vzhledem k tomu, že ani takto z polysytyrenu neodvedeme všechen náboj, naměříme na něm typicky menší hodnotu než na kovové desce.