Физика для понимающих2

[ANDLL]

Продолжим нашу дисскуссию.

За счет чего происходит электролизация эбонитовой(или еще какй-то диэлектрической) палочки при ее натирании шерстью?

[tyomitch]

Нам в школе рассказывали, что это одна из неразрешённых проблем.

[Aleksej]

Может за счёт трения?

[FaKk2]

Диэлектрик стремится стать проводником
Или не так...

[Ronin]

Доброго времени суток!

Насколько я знаю, это происходит за чет трения. Во время трения электроны перераспределяются таким образом, что их становится больше на шерсти (или на палочке, точно не помню). Нарушается равновесие зарядов...

[Approximator]

Продолжим нашу дисскуссию.

За счет чего происходит электролизация эбонитовой(или еще какй-то диэлектрической) палочки при ее натирании шерстью?

Наверное, всё же электризация (электролиз это разложение под действием тока). Электризация произошла бы и так, если бы тела можно было бы привести в плотный контакт. Происходит электризация по простым причинам все гетероатомные соединения поляризованы. Потому, между различными материалами на молекулярном уровне имеется ненулевая разница потенциалов.
Трение о шерсть необходимо именно для того, чтобы контакт между молекулами кератина шерсти и молекулами палочки (не обязательно эбонита, можно взять любой гетероатомный материал, просто разница потенциалов может быть выше или ниже, то есть более или менее заметной) был максимально плотным.

[ANDLL]

Насколько я знаю, это происходит за чет трения. Во время трения электроны перераспределяются таким образом, что их становится больше на шерсти (или на палочке, точно не помню). Нарушается равновесие зарядов...

Проводники отличаются от диэлектриков тем, что у первых есть свободные электроны, а у вторых их нет. Именно так, как ты описал происходит электризация проводников. Для того, что бы то же самое произошла у диэлектрика надо ионизировать его атомы, что согласись, довольно трудно при обычной температуре.

Может за счёт трения

За счет трения ясное дело. А по-подробнее механизм.

Диэлектрик стремится стать проводником
Или не так...

Да нет, вроде не так... Это проводник может стать диэлектривом(в теории), а вот наоборот - маловероятно.

Наверное, всё же электризация

Да, именно она.

Электризация произошла бы и так, если бы тела можно было бы привести в плотный контакт. Происходит электризация по простым причинам все гетероатомные соединения поляризованы. Потому, между различными материалами на молекулярном уровне имеется ненулевая разница потенциалов.
Трение о шерсть необходимо именно для того, чтобы контакт между молекулами кератина шерсти и молекулами палочки (не обязательно эбонита, можно взять любой гетероатомный материал, просто разница потенциалов может быть выше или ниже, то есть более или менее заметной) был максимально плотным

Происходит электризация по простым причинам все гетероатомные соединения поляризованы.

Т.е. молекулы представляет собой диполь. Это имелось ввиду?

Трение о шерсть необходимо именно для того, чтобы контакт между молекулами кератина шерсти и молекулами палочки (не обязательно эбонита, можно взять любой гетероатомный материал, просто разница потенциалов может быть выше или ниже, то есть более или менее заметной) был максимально плотным

Т.е. атомы сближаются, и диполи поварачиваются? Опиши, пожалуйста, более подробно механизм.

[Ronin]

Доброго времени суток!

Насколько мне известно, сила трения имеет электромагнитную природу. Исходя из этого...

[ANDLL]

Доброго времени суток!

Насколько мне известно, сила трения имеет электромагнитную природу. Исходя из этого...

Совершенно так. Но что исходя из этого?

[Amed]

Да, сила трения имеет э/м природу. Взаимодействие тел на близкой дистанции делает "сильные" (ядерные) силы очень значимыми. В зависимости от расстояния между молекулами (т.е. природы, вида трущихся веществ). Подробнее про трение - сейчас поищу, подумаю )

[ANDLL]

Ну Amed... Думаю о сильных и слабых взаимодействиях речь не идет. Это исключительно "внутриатомные" виды взаимодействий.

[Amed]

Это как раз сильные взаимодействия ядерных (внутриатомных) частиц, скорее...

[Approximator]

Это как раз сильные взаимодействия ядерных (внутриатомных) частиц, скорее...

Ну, надо же, так опустить имя ТАКОГО ВУЗ'а!

Это обыкновенная контактная разница потенциалов. Только при подобной процедуре происходит электризация токонепроводящих тел, то бишь диэлектриков.

т.е. атомы сближаются, и диполи поварачиваются? Опиши, пожалуйста, более подробно механизм.

Нет дело не в поляризуемости, я же говорю электризация - перераспределение свободных зарядов - в данном случае электронов. У каждого материала есть степень сродства к электронам. У разных материалов она разная, вот и происходит электризация при плотном контакте - электроны от материала с меньшим сродством к электронам переходят к материалу с бОльшим сродством. "И никакого мошенства..."

[ANDLL]

Approximator, не обижайся, но использование всяких терминов, типа "контактная разница потенциалов" и "степень сродства к электронам" отнюдь не свидетельствуют о знании вопроса. Я спрашиваю не для того, что бы проверить знаешь ты или нет. Спрашиваю, потому что непонятно.
Электроны, как я писал ранее "привязаны" к атомам(в диэлектриках). Как же это они отрываются и перебегают в другое место? Ты уверен, что смысл заключается именно в ионизации?

[alibek]

ANDLL, зря ты к нему придираешься. Он говорит толковые вещи и разбирается в этом вопросе куда больше тебя и меня вместе взятых.
А что касается привязки, то не нужно использовать обычный подход макромира к микромиру. Неужели ты думаешь, что электроны привязаны к атому нитками? Они достаточно свободно "перемещаются" между атомами даже в твердых диэлектриках. И слово "перемещаются" не просто так взято в кавычки, в обычном смысле слова они не перемещаются, а изчезают и возникают. Правильно будет сказать что они не перемещаются по своей орбите, а "размазаны" по ней.

[ANDLL]

Я не придираюсь, а прошу что бы мне объяснили. По поводу знаний: я вообще согласен, что бы меня считали дураком, лишь бы отвечали на мои вопросы так, что бы я понял.
По поводу ниток: весьма остроумно
А теперь скажите, чем отличается проводлник от диэлектрика? Имеется ввиду строением.

[alibek]

Проводники бывают разных типов. Токопроводящие металлы представляют собой решетку из атомов, между которой электроны перемещаются достаточно свободно. В случае металлов носителями заряда являются именно они (электроны) и тем меньше электрическое сопротивление металла, чем "легче" электронам перемещаться внутри; самые токопроводящие металлы -- это серебро, медь, золото, аллюминий. В случае, когда носителями зарядов являются положительно заряженные ионы (это обычно растворы), картина несколько иная.
Диэлектрики бывают тоже разных типов. И кстати, диэлектрик вовсе не обязательно не проводит электрический ток; различают также поверхностную проводимость, которая играет роль в случае токов высокой частоты.
Вообщем просвящать тебя я не буду, но не потому что жадный, а потому что институт закончил лет пять назад и по специальности не работаю. Если тебе интересно, покопаюсь в своих лекциях и расскажу, что вспомнил.

[Approximator]

Approximator, не обижайся, но использование всяких терминов, типа "контактная разница потенциалов" и "степень сродства к электронам" отнюдь не свидетельствуют о знании вопроса. Я спрашиваю не для того, что бы проверить знаешь ты или нет. Спрашиваю, потому что непонятно.

У меня нет намерения самоутверждаться за твой счёт.

Электроны, как я писал ранее "привязаны" к атомам(в диэлектриках). Как же это они отрываются и перебегают в другое место? Ты уверен, что смысл заключается именно в ионизации?

Ну, давай попробуем ещё раз, совсем на пальцАх.

Условно у каждого атома есть внешний слой электронов, благодаря которому он участвует в так называемой химической связи. Химические связи атомов имеют такое свойство - насыщаемость - она выражается в том, что может быть установленно определённое количество связей. Если не все связи атома задействовать он превращается в так называемый радикал - активный атом способный к образованию новых химических связей. Во время химических связей между атомами различных элементов, как правило связь поляризуется, то есть электроны от одного (менее электроотрицательного) элемента переходят к другому (более электроотрицательному) элементу.
Теперь попробуем представить себе многоатомное твердое тело, такие тела бывают моно/поли кристаллическими или аморфными, их принято называть полимерами. Особенностью ЛЮБЫХ полимеров является так называемая свободная энергия поверхности. Легко понять откуда она берётся - атомы на поверхностях связаны лишь частью своих связей (теми, что "вовнутрь"), другая часть связей ("вовне") не задействована. Стало быть такие атомы имеют часть свойств радикалов - они могут образовывать новые связи.

При трении происходит контакт в том числе в тех местах, где есть ненулевая поверхностная энергия. Устанавливается связь (электроны сдвигаются в стороную более электроотрицательного элемента), но эта связь тут же нами разрушается (происходит маханическая диссоциация). Электроны переходят с поверхности на поверхность между атомами трущихся материалов.

[Approximator]

А теперь скажите, чем отличается проводлник от диэлектрика? Имеется ввиду строением.

В общем Alibek сказал всё верно. Я лишь дам некоторые подробности.
Первое и главное свойство всех проводников отличающих их от диэлектриков является наличие свободных зарядов. Именно потому у некотороых диэлектриков (не у всех), имеющих на поверхности достаточно свободных зарядов имеется поверхностная проводимость.

Подробности про конкретные проводящие материалы.
Наиболее удобно объяснять проводимость жидких электролитов. Там часть растворённых солей диссоциирует на ионы - вот вам и свободные заряды. Подвижность их в жидкой среде не представляет сложности.

Столь же удобно с качественной точки зреия объяснять токопроводность газов/плазмы (так называемый электрический пробой газов). Там тоже, часть энергии движущихся заряженных частиц тратится на ионизацию газа, за счёт чего количество свободных зарядов приблизительно постоянно.

Относительно удобно объяснять токопроводность так называемых твёрдых электролитов. Там часть атомов участвует в образовании микроячеистой структуры, внутри которых находятся относительно свободные ионы щелочных или щелочноземельных металлов.

С металлами уже не всё так просто. Монокристаллы металлов не являются проводникаим, а лишь полупроводниками, проводимость металлов связана с тем, о чём я писал постом выше. Металлы представляют собой поликристаллические тела. Каждый из кристаллов, как мы уже выяснили имеет свободную поверхностную энергию - незанятые связями электроны. Эти обобществлённые электроны - условно свободные заряды - связывают кристаллы между собой (с этим связана пластичность металлов) и участвуют в проводимости.

Про полупроводники на пальцАх не получится.

[GAGArin]

Да, сила трения имеет э/м природу. Взаимодействие тел на близкой дистанции делает "сильные" (ядерные) силы очень значимыми. В зависимости от расстояния между молекулами (т.е. природы, вида трущихся веществ). Подробнее про трение - сейчас поищу, подумаю )

Нет. Сильные взаимодействия идут на таких расстояниях которые создать приложением шерсти и трением не создать, поверь

Суть строемия металла: Между ядрами кристал. решетки свободно перемещаются электроны создавая так называемую металлическую связь (я могу ошибаться)

[ANDLL]

2Approximator: Иными словами свободные электроны есть и у диэлектриков, только они распределены не по всему объему, а по поверхности?

[gaidar]

Покажите мне человека, который точно знает, что такое химическая связь - я кину в него камень .

Во время химических связей между атомами различных элементов, как правило связь поляризуется, то есть электроны от одного (менее электроотрицательного) элемента переходят к другому (более электроотрицательному) элементу.

Формулировка жуткая. Электроны не могут переходить , может смещаться электронная плотность к ядру более эл.-отриц. атома, что видно из физ.-методов.

[GAGArin]

Покажите мне человека, который точно знает, что такое химическая связь - я кину в него камень .

Во время химических связей между атомами различных элементов, как правило связь поляризуется, то есть электроны от одного (менее электроотрицательного) элемента переходят к другому (более электроотрицательному) элементу.

Формулировка жуткая. Электроны не могут переходить , может смещаться электронная плотность к ядру более эл.-отриц. атома, что видно из физ.-методов.

Еще как могут, но физическими методами этого не достичь, тут ты прав, формулировки тут все жутковатые, тут ты тоже прав

[Approximator]

2Approximator: Иными словами свободные электроны есть и у диэлектриков, только они распределены не по всему объему, а по поверхности?

Да, но, как я уже писал выше, не у всех диэлектриков.

Покажите мне человека, который точно знает, что такое химическая связь - я кину в него камень .

Ну, попробуй кинуть в меня. Только я это, того хоть и старенький, но сдачит дать смогу

Ты путаешь "солёное" с "твёрдым". Вся штука в том, что методы рассчётной квантовой химии несколько далеки от КЭД, так как там ставится иная цель - достигнуть приблизительного качественного согласия в объяснении основных свойств. Чистое численное решение этими методами получить сложно, но в тех случаях когда это сильно необходимо (полуэмпирические методы отказывают), в рамках КЭД можно получить вполне нормальную модель, совпадающую со всеми измеримыми в экспериментах данными.
И это понятно, так как КЭД - законченная теория электромагнитных взаимодействий, учитывающая ЛЮБЫЕ внутриатомные эффекты.

Во время химических связей между атомами различных элементов, как правило связь поляризуется, то есть электроны от одного (менее электроотрицательного) элемента переходят к другому (более электроотрицательному) элементу.

Формулировка жуткая.

Сказано же было, что объясняю на пальцАх, так как клиент иной - более специфический, сиречь профессиональный - жаргон не понимает. Но качественно модель и в других терминах сильно иначе выглядеть не будет.

Электроны не могут переходить , может смещаться электронная плотность к ядру более эл.-отриц. атома, что видно из физ.-методов.

Ты это электронам расскажи может послушаются. Вещество электризуется, электроны (так уж у них электронов повелось) измеряются только штуками (во всяком случае никому ещё по частям не попадались) и это в данном случае факт. В рамках КЭД можно было бы привести и расчёт. Но он вряд ли вам будет понятен.

В терминах "смещающейся электронной плотности" удобно изъясняться подразумевая определённый уровень знаний собеседника. Я бы и в ВУЗ'ах раньше, чем студенты ознакомятся с КЭД про "электронную плотность" не рассказывал. Ведь на самом-то деле под этим термином в квантовой химии подразумевается следущая интерпретация из КЭД - вполсне себе штучные электроны (не обязательно фиксированные!) с таким-то набором квантовых чисел статистически ЧАЩЕ находятся у более электроотрицательного атома. Что называется почувствуйте разницу. А у неосведомлённого собеседника может сложиться неверное представление: во-первых, ему может показаться, что электроны измеряются электронной плотностью, а не штуками - а это не так; во-вторых, что в атоме и впрямь существуют электронные орбитали - а это тоже не так (просто удобно статистически наиболее вероятное местоположение называть орбиталью, вот и всё, а на самом деле подразумевается, что есть (не обязательно фиксированный!!!) электрон, который обладает таким-то набором квантовых чисел...).