Електростатика - Ізолятори та провідники
У багатьох випадках різні матеріали поділяють, говорячи, що один є провідником електрики (електричним провідником), а інший – ізолятором. Цей поділ заснований на дослідах, подібних до тих, які ми зараз обговоримо. Припустимо, що легка кулька з металевим покриттям підвішена на шовковій нитці. Розташуємо горизонтально металевий стрижень на скляній або пластмасовій підставці так, щоб одним кінцем він торкався кульки. Наелектризуємо скляний стрижень і проведемо ним до кінця металевого стрижня. В результаті кулька відхилиться. Повторимо досвід, взявши замість металевого стрижня пластмасовий. Тепер кулька не відштовхується від стрижня. Таким чином, ми бачимо, що металевий та пластмасовий стрижні поводяться по-різному.
Щоб пояснити цю відмінність, досить припустити, що у металі якісь заряджені частинки можуть вільно рухатися від кінця до іншого, тоді як у пластмасі немає таких заряджених частинок, які б вільно рухатися. Допустимо, наприклад, що вільні частинки в металі заряджені негативно. Коли позитивно заряджений скляний стрижень стосується нейтрального металевого стрижня, скло витягує кілька вільних негативно заряджених частинок з металевого стрижня і з кульки. Тому кулька та металевий стрижень стають позитивно зарядженими та відштовхують один одного. Навіть після видалення скла буде мати недолік негативно заряджених частинок як у металевому стрижні, так і в кульці, і вони продовжуватимуть взаємно відштовхуватися. З рівним правом можна припустити, що вільні частки заряджені позитивно. Тоді, якщо торкнутися металевого стрижня наелектризованим скляним стрижнем, позитивно заряджені частинки перейдуть від скла до металу і,пройшовши крізь нього, потраплять на кульку. Знову металевий стрижень і кулька обидва стануть позитивно зарядженими і взаємно відштовхуватимуться.
Тепер уявімо собі, що станеться, якщо металевий стрижень замінити на пластмасовий. У пластмасі ні позитивні, ні негативні частинки не можуть вільно рухатися. Отже, тільки та частина стрижня, яка знаходилася у безпосередньому контакті із зарядженим склом, набуває надлишок позитивних частинок. Решта стрижня і кулька залишаються електрично нейтральними. Тому не виникне сили, що відштовхує кульку від стрижня. Речовини, що ведуть себе в таких дослідах подібно до металу, називаються провідниками. Речовини, що поводяться подібно до пластмаси, називаються ізоляторами. Всі провідники, на відміну від ізоляторів, містять вільно рухомі електрично заряджені частинки.
До кінця цього розділу ми дізнаємося, як визначати знак заряду часток, що вільно рухаються в різного типу провідниках. Ми побачимо, що коли провідниками є рідини та гази, то рухаються як позитивно, так і заряджені негативно частинки. У металах провідність обумовлена лише рухом електрично негативних частинок. Для стислості обговорення в наступних кількох розділах ми мовчазно припускатимемо, що рухаються лише негативно заряджені частинки.
Количитання хобі, плюс знайдеться у будь-якій ситуації.