- Mitu liiki elektrilaenguid on olemas?
- Kuidas mõjutavad üksteist samaliigiliste ja eriliigiliste laengutega kehad?
- Millest sõltub elektrijõu suurus?
Eelmises õppetükis oli juttu sellest, et elektriseeritud kehad tõmbavad enda poole kergeid elektriseerimata kehasid. Kuidas mõjutavad üksteist aga laetud kehad? Kas ka laetud kehade vahel esineb vastastikmõju ja kuidas see ilmneb?
Uurime katsete abil
Elektriseeritud kehade vastastikmõju saab uurida kahe teineteise lähedal niidi otsas rippuva õhukesest metallist (šokolaadipaberist) torukese abil.
Kui torukesi puudutada elektriseeritud klaaspulgaga, need laaduvad ja tõukuvad teineteisest eemale (joonis 1). Katsest nähtub, et elektriliselt laetud kehad mõjutavad üksteist. Kuna elektrilaenguta torukesed teineteisest eemale ei tõuku, võib järeldada, et laetud kehade vastastikmõju on põhjustatud nende elektrilaengutest.
Kui ühele torukesele anda elektrilaeng elektriseeritud klaasilt, teisele aga elektriseeritud merevaigult, siis laetud torukesed ei tõuku, vaid hoopis tõmbuvad teineteise poole (joonis 2).
Paljude katsete tulemusena on selgunud, et elektriline vastastikmõju ilmneb alati kas elektriseeritud kehade tõmbumise või tõukumisena.
Kuna laetud kehade vastastikmõju ilmneb kahel viisil, peab ka vastastikmõju põhjustavaid elektrilaenguid olema kahte liiki.
1. Millest on põhjustatud elektriliselt laetud kehade vastastikmõju?
2. Millest järeldub, et elektrilaenguid on kahte liiki?
Elektriseeritud torukesed tõukuvad, kui nende elektrilaengud on pärit ühelt ja samalt laetud kehalt. Pole oluline, kas torukeste laeng pärineb elektriseeritud klaasilt, merevaigult või plastjoonlaualt. Samalt laetud kehalt saadud elektrilaengud on samaliigilised. Seega: samaliigilise elektrilaenguga kehad tõukuvad.
3. Kuidas mõjutavad üksteist samaliigiliste laengutega kehad?
Laetud torukesed tõmbuvad teineteise poole siis, kui üks neist on laengu saanud elektriseeritud klaasilt, teine aga elektriseeritud merevaigult. Et samaliigilise laenguga kehad tõukuvad, võib järeldada, et laetud klaasi ja merevaigu elektrilaengud on eriliigilised. Katsetulemustest järeldub, et eriliigilise elektrilaenguga kehad tõmbuvad. Sageli kasutatakse väljendite samaliigilised ja eriliigilised elektrilaengud asemel ka väljendeid samanimelised ja erinimelised elektrilaengud.
4. Kuidas mõjutavad üksteist eriliigiliste laengutega kehad?
Ameerika teadlase Benjamin Franklini ettepanekul hakati eri liiki elektrilaenguid nimetama positiivseteks ja negatiivseteks. Positiivseks loetakse näiteks elektrilaengut, mis tekib klaasil selle hõõrumisel siidiga, negatiivseks aga laengut, mis tekib merevaigul selle hõõrumisel villase riidega. Positiivset elektrilaengut tähistatakse märgiga +, negatiivset laengut märgiga –.
5. Kuidas nimetatakse eri liiki elektrilaenguid?
Et laetud kehad tõukuksid või tõmbuksid, peab neile mõjuma jõud. Mida suuremad on niitide otsas rippuvatele samaliigilise elektrilaenguga torukestele mõjuvad jõud, seda kaugemale torukesed teineteisest tõukuvad. Elektrilise vastastikmõju suurust iseloomustatakse elektrijõu abil. Elektrijõuks nimetatakse jõudu, millega üks laetud keha mõjutab teist laetud keha.
6. Millist jõudu nimetatakse elektrijõuks?
Elektrijõu suurus
Millest sõltub elektrijõu suurus? Niitide otsas rippuvad laetud torukesed tõukuvad siis, kui mõlemad on saanud elektrilaengu näiteks elektriseeritud klaasilt (joonis 3). Kui klaaspulk uuesti laadida ja sellega torukesi puudutada, saavad need täiendava elektrilaengu ning tõukuvad teineteisest veelgi kaugemale. Järelikult suurenevad kehade elektrilaengu suurenedes ka elektrijõud, millega laetud kehad üksteist mõjutavad. Mida suuremad on vastastikmõjus olevate kehade elektrilaengud, seda suuremad on neile kehadele mõjuvad elektrijõud.
7. Millest sõltub elektrijõu suurus?
Sellest lähtuvalt saab öelda, et elektrilaeng on füüsikaline suurus, mis näitab, kui tugevasti osalevad laetud kehad elektrilises vastastikmõjus.
Elektrijõu suurus sõltub ka laetud kehade vahelisest kaugusest. Joonisel 4 kujutatud katses on niitide otsas rippuvad laetud torukesed paigutatud kummalgi juhul teineteisest erinevale kaugusele. Mõlemas katses on kehadel ühesuurune elektrilaeng. Kui laetud torukesed on riputatud teineteisest kaugele, on niitide kõrvalekalle väiksem kui juhul, mil torukesed on riputatud lähestikku. Järelikult: laetud kehade vahelise kauguse suurenedes elektrijõud väheneb.
8. Mida näitab elektrilaeng?
Pean meeles
Elektrijõuks nimetatakse jõudu, millega üks laetud keha mõjutab teist laetud keha.
Elektrilaeng näitab, kui tugevasti osalevad laetud kehad elektrilises vastastikmõjus.
Elektrilaenguid on kahte liiki.
Samaliigilise elektrilaenguga kehad tõukuvad, eriliigilise elektrilaenguga kehad tõmbuvad.
Küsimused
- Miks vahel mõned riideesemed liibuvad vastu keha?
- Elektriseeritud klaaspulk lähendati paberitükikestele. Paberitükikesed tõmbusid klaaspulga külge, osa neist aga lendasid sealt minema. Miks?
Laetud kehad , kui mõlema laeng on pärit ühelt ja samalt laetud kehalt.
Laetud kehad , kui ühe laeng on pärit elektriseeritud klaasilt, teise laeng elektriseeritud merevaigult.
Mida on kehade elektrilaengud, seda kaugemale kehad teineteisest tõukuvad.
Mida on laetud kehade vaheline kaugus, seda vähem kehad teineteisest tõukuvad.
