headline
Error processing SSI file




תופעת החשמל


השראה אלקטרוסטאטית


בפרקים הקודמים למדנו על מבנה החומר העשוי אטומים. באטומים, שמהם מורכב החומר, נמצאים שני סוגי חלקיקים שונים הנקראים פרוטונים ואלקטרונים. בין הפרוטונים פועל כוח דחייה. בין האלקטרונים פועל כוח דחייה. בין הפרוטון לאלקטרון פועל כוח משיכה. לכוחות טבע מיוחדים אלו ניתן השם כוחות חשמליים ולתופעה כולה ניתן השם תופעת החשמל.

באופן שרירותי נקבע שגוף המכיל יותר פרוטונים מאלקטרונים הוא טעון במטען חשמלי שסימנו חיובי. גוף המכיל יותר אלקטרונים מפרוטונים מכיל מטען חשמלי בעל סימן הפוך (כדי להבדיל בין שני סוגי המטענים השונים ההופכיים זה לזה) ולכן סימנו שלילי.

כאשר גוף הטעון במטען חשמלי נמצא קרוב לגוף טעון חשמלי אחר יפעל ביניהם כוח דחייה חשמלי אם מטענם בעל אותו סימן או כוח משיכה חשמלי אם מטענם בעל סימן שונה. גם כאשר גוף טעון חשמלי נמצא בקרבת גוף שאינו טעון מבחינה חשמלית (גוף ניטראלי) יחול ביניהם כוח משיכה חשמלי.

מאיזו סיבה בדיוק מצליח הגוף הטעון למשוך אליו גוף ניטראלי?

נניח לשם הדוגמה כי מדובר בגוף הטעון במטען חשמלי שלילי. גוף הטעון במטען חשמלי שלילי מכיל בתוכו יותר אלקטרונים מאשר פרוטונים. השפעתם על הסביבה של חלק מהאלקטרונים של גוף זה מתבטלת מהשפעתם הנגדית של הפרוטונים שבו. רק כמות האלקטרונים העודפת מעבר למספר הפרוטונים משפיעה על הסביבה בה נמצא הגוף הטעון.

כעת, כאשר הגוף הטעון במטען חשמלי שלילי נמצא בקרבת גוף ניטראלי יפעילו האלקטרונים העודפים שבו את השפעתם על הגוף הניטראלי. הגוף הניטראלי מכיל מספר זהה של פרוטונים בעלי מטען חשמלי חיובי ושל אלקטרונים בעלי מטען חשמלי שלילי. הפרוטונים שבו קבועים במקומם ונמצאים נייחים בגרעינו של כל אטום ואטום שבו, אך האלקטרונים חופשיים לנוע בין האטומים. על האלקטרונים שבגוף הניטראלי מופעל כוח דחייה חשמלי הנובע מהימצאותו של הגוף הטעון במטען חשמלי שלילי בקרבתו. לכן, האלקטרונים אשר חופשיים לנוע בתוך הגוף הניטראלי ידחו לחלקו של הגוף הרחוק יותר מהגוף הטעון במטען חשמלי שלילי.

השראה אלקטרוסטאטית של גוף טעון שלילי


כעת נוצר מצב בו האלקטרונים אשר בגוף הניטראלי נמצאים בממוצע במרחק גדול יותר מהגוף הטעון מאשר הפרוטונים שבו. כלומר, מרכז הכובד הממוצע של האלקטרונים בגוף הניטראלי הוא רחוק יותר ממרכז הכובד של הגוף. מרכז הכובד של הפרוטונים נשאר ללא שינוי והוא במרכז הכובד של הגוף. תופעה זו של שינוי מיקום מרכז הכובד הממוצע של האלקטרונים בגוף נקראת קיטוב חשמלי.

במצב זה של קיטוב חשמלי של הגוף הניטראלי פועל על הפרוטונים כוח משיכה גדול יותר מכוח הדחייה הפועל על האלקטרונים שבו. נזכיר שהכוח החשמלי תלוי ביחס הפוך לריבוע המרחק.

תופעת התרחשות קיטוב חשמלי בגוף נקראת השראה אלקטרוסטאטית.

בדוגמה שלעיל תואר מצב של הימצאותו של גוף הטעון במטען חשמלי שלילי, אך ההשראה האלקטרוסטאטית קיימת גם עבור גוף הטעון במטען חשמלי חיובי הנמצא בקרבתו של גוף ניטראלי.

השראה אלקטרוסטאטית של גוף טעון חיובי


ההשראה האלקטרוסטאטית מתרחשת כמובן גם בין שני גופים הטעונים שניהם במטען חשמלי.

בעזרת ההשראה האלקטרוסטאטית נוכל ליצור גופים טעונים במטען חשמלי!

על כך מייד בפרק הבא.

[לפרק הקודם | לפרק הבא]

[ עמוד ראשי - חשמל | תופעת החשמל : מבוא | המטען החשמלי | מבנה האטום | הכוח החשמלי וחוק קולון | השראה אלקטרוסטאטית | טעינת גוף במטען חשמלי סטאטי | אלקטרוסקופ | סיכום ]