Ahogy szokták mondani, már a régi görögök is ....

Nos a görögök felfedezték, hogy bizonyos anyagok vonzzák vagy taszítják egymást a feltöltés (dörzsölés) után. De baj volt, hogy hamar elveszítették az anyagok ezt a tulajdonságukat, így 'ipari' felhasználásra nem került sor. A pozitív és a negatív töltéseket már megfigyelték és a köztük levő vonzást és taszítást már leírták. De megmaradt a görög tudósok leírásában és a XV.-XVI. században merült fel újra ez a téma.
Az elektromosságot a középkorban az anyag alaptulajdonságának tartották és valamilyen pozitív töltésű folyadék áramlásával magyarázták. Ezt az atommodell megalkotása után megcáfolták és kísérleti úton bizonyították, hogy az elektromosság az atomi alkotórészek mozgásával van kapcsolatban.

Már írtam az előző posztban (leckében) ezt az előbbieket az atomról. Nézd meg, ha nem emlékszel rá. Most egy ÁLTALÁNOS természettudományos, illetve mérnöki-műszaki elvet emelek ki.

FONTOS: Amikor a világot, a környezetét megismerni akaró (kíváncsi) ember valamilyen kérdést meg akar válaszolni, valamit meg akar ismerni, valamit tanulmányozni akar, akkor a legegyszerűbbel kezdi, a legkevesebb ismeretlennel, az átlátható, ismert körülményekkel kezdi. Ha itt már tisztázta a helyzetet, megválaszolta a kérdéseket, akkor megy tovább az ember - és ehhez nem kell tudósnak lenni. Tehát az alapvető ismeretek megszerzése után lehet újabb változót, újabb ismeretlen tényezőt bevezetni.
Konkrétan ebben a témában: Ha ismert a dörzsölés hatása, ki tudjuk mutatni a töltéseket, meg tudjuk magyarázni a jelenségeket, akkor lépünk egyet a bonyolultabb felé. Például sok különböző anyaggal is elvégezzük a kísérleteket. Vagy a dörzsölés időtartamának a taszító, vonzó hatás erősségével való kapcsolatát vizsgáljuk. Vagy azt, hogy meddig marad meg a töltés az összedörzsölt anyagokban. Megmérhetjük a vonzás, taszítás erősségét a tömeg, a feltöltött testek távolságának függvényében. ...

Ezért kezdjük/kezdtük mi is a nyugvó töltésekkel, mint tettük azt tavaly az egyenes vonalú egyenletes mozgással. Nos az a múltkor kiderült, hogy minden anyag alapvetően és eredendően semleges, de sok anyag elektromos állapotba hozható.

Honnan lehet felismerni, mi is az elektromos állapot? Hát amikor az anyagok, testek - érintkezés nélkül is - vonzzák vagy taszítják egymást. Mi okozza az elektromos állapotot? Hát ezek szerint a töltések. Bővebben: elektronhiány ( + ) vagy elektrontöbblet ( - ) vagy ezek egyensúlya ( semleges).

TEHÁT: Háromféle elektromos állapot van és kétféle elektromos töltés van: a pozitív és a negatív.

Írtam az előző posztban, hogy épp az érintkezés nélküli erőhatás miatt kellett bevezetni az elektromos erőtér fogalmát. Mert ezek a feltöltött anyagok/testek egymástól 1-2 cm. vagy 20-25 cm. távolságból is kifejtik vonzó, taszító erőhatásukat.

Az elektromos állapotot az elektroszkóppal lehet igen könnyen, látványosan kimutatni. Erről érdemes a tankönyvben olvasni. Érthető és egyértelmű mondatok, rajzok vannak ott a leckében. Az elektroszkóp kis nyelve azért tér ki, fordul el, mert a nyelv és a tartóoszlopa azonos töltésű, tehát a két alkatrész taszítja egymást.

Azt láttuk, hogy a töltések hol mozognak, hol nem. Az anyagok hol vezetik a töltéseket, hol nem. Emiatt az anyagokat az elektromos vezetés szempontjából két osztályba soroljuk. Azokat, amelyek vezetik a töltéseket, vezetőnek hívjuk, amelyek nem, azokat szigetelőnek.

Vigyázz a szigetelő anyaggal, mert el tudja veszíteni ezt a szigetelő tulajdonságát!

A levegő (üveg, beton) kis töltésmennyiségeknél szigetel, de nagy töltésmennyiségnél már átüt, vagyis vezetőként viselkedik. Ezt látjuk, amikor két fémgömböt teszünk egymás mellé pár centiméter távolságra, majd az egyiket azonos nemű töltésekkel feltöltjük. Sokáig nem történik semmi, azután hirtelen szikra, szikrák pattannak ki belőle a másik felé.

Becsapós kérdés: Felöltődhet-e elektrosztatikusan egy vastömb? Mivel a vas fém és elektronjai erősen kötődnek az atommagjaihoz, ezek bizony nem szakíthatók le. Tehát nem lehet sztatikus elektromos állapotba hozni a vasat.