1 Ηλεκτρικό πεδίο Πεδίο δυνάμεων –χώρος –υπόθεμα –δύναμη Ηλεκτροστατικό πεδίο δυνάμεων –δύναμη δεν μεταβάλλεται με το χρόνο

2 Ηλεκτρικό πεδίο Ένταση του ηλεκτροστατικού πεδίου –Διανυσματικό μέγεθος –Μέτρο Μονάδα έντασης του ηλεκτροστατικού πεδίου στο S.I. είναι το 1Ν/C

3 Ηλεκτρικό πεδίο Δυναμικές γραμμές ηλεκτροστατικού πεδίου –«Όρατό» το πεδίο δυνάμεων –Κατεύθυνση των δυναμικών γραμμών –Πυκνότητα των δυναμικών γραμμών –Κάθε ηλεκτρική δυναμική γραμμή είναι ανοιχτή

4 Ηλεκτρικό πεδίο

5 Ηλεκτρικό δυναμικό Ηλεκτρική δυναμική ενέργεια Ενέργεια λόγω της θέσης Μετατροπή δυναμικής ενέργειας σε κινητική

6 Ηλεκτρικό δυναμικό Το έργο της δύναμης προκαλεί την αύξηση δυναμικής ενέργειας

7 Ηλεκτρικό δυναμικό Δυναμικό Δυναμική ενέργεια ανά μονάδα ηλεκτρικού φορτίου Μονάδα μέτρησης:

8 Ηλεκτρικό δυναμικό

9

10 Πηγές διαφοράς δυναμικού Αγωγός Διαφορά δυναμικού δύο σημείων Πηγή για διατήρηση της ροής των φορτίων –Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή –Διάλυση ψευδαργύρου ή μολύβδου σε οξύ

11 Ηλεκτρικό ρεύμα Ροή ηλεκτρικών φορτίων –Μεταλλικοί αγωγοί Συνεχές ρεύμα –Κίνηση ηλεκτρικών φορτίων στην ίδια κατεύθυνση Εναλλασσόμενο ρεύμα –Ταλάντωση ηλεκτρονίων γύρω από καθορισμένες θέσεις –Παραγωγή της κίνησης από γεννήτρια –Εφαρμογές εναλλασσόμενου ρεύματος

12 Κίνηση ηλεκτρονίων Ηλεκτρικό πεδίο Δύναμη στα ελεύθερα ηλεκτρόνια Προσανατολισμένη κίνηση ηλεκτρονίων

13 Ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος Μονάδα μέτρησης στο S.I.:

14 Ηλεκτρική αντίσταση Ρεύμα σε ένα κύκλωμα εξαρτάται από –Τάση –Ηλεκτρική αντίσταση σε ohm Αντιστάσεις –Στοιχεία του κυκλώματος που ρυθμίζουν το ρεύμα Το σύμβολο της αντίστασης σε ηλεκτρικό κύκλωμα

15 Ηλεκτρική αντίσταση Παράγοντες που επηρεάζουν την ηλεκτρική αντίσταση –Διατομή –Μήκος –Υλικό –Θερμοκρασία Ημιαγωγοί εναλλαγή μεταξύ αγωγών και μονωτών παράδειγμα: γερμάνιο, πυρίτιο Υπεραγωγοί

16 Νόμος του Ωμ Το ρεύμα σε ένα κύκλωμα είναι –ανάλογο με τη διαφορά δυναμικού –αντίστροφα ανάλογο με την αντίσταση Εξίσωση

17 Ηλεκτρικό κύκλωμα Κίνηση ηλεκτρονίων Ανοιχτό - κλειστό κύκλωμα Τρόποι σύνδεσης –Σειρά –Παράλληλα

18 Χαρακτηριστικά κυκλώματος σε σειρά Ηλεκτρικό ρεύμα Ολική αντίσταση Εξίσωση ρεύματος Άθροισμα «πτώσεων τάσης»

19 Χαρακτηριστικά κυκλώματος σε παραλληλία Πτώση τάσης Ηλεκτρικό ρεύμα Ολική αντίσταση Άθροισμα ρευμάτων

20 Ηλεκτρικά κυκλώματα σε οικίες Σύνδεση κυκλωμάτων Αριθμός συσκευών Υπερθέρμανση Ασφάλειες –σύρματα που λιώνουν –συνδέονται σε σειρά Σύγχρονοι διακόπτες ασφαλείας

21 Ηλεκτρική ισχύς Ρυθμός με τον οποίο προσφέρεται η ενέργεια Μονάδα μέτρησης: 1 Watt

22 Ερωτήσεις Ποιο από τα παρακάτω φαινόµενα δεν είναι ηλεκτρικό; –Η έλξη µικρών αντικειµένων από πλαστικό στυλό που έχουµε τρίψει στο πουλόβερ µας. –Ο προσανατολισµός της µαγνητικής βελόνας στη διεύθυνση Βορράς - Νότος. –Τα µικρά τριξίµατα (κτύποι) που ακούγονται µερικές φορές, όταν βγάζουµε ένα µάλλινο πουλόβερ. –Το τίναγµα που νιώθουµε µερικές φορές όταν αγγίζουµε ένα αυτοκίνητο. Ο νόµος του Coulomb ισχύει –για δύο ακίνητα σηµειακά φορτία που βρίσκονται στο ίδιο διηλεκτρικό µέσο. –για δύο οποιαδήποτε φορτισµένα σώµατα. –µόνο αν τα φορτία που αλληλεπιδρούν είναι οµώνυµα. –για δύο σηµειακές µάζες m 1 και m 2. Η ένταση ενός ηλεκτρικού πεδίου σε κάποιο σηµείο του εξαρτάται από –το φορτίο που φέρνουµε στο σηµείο αυτό. –τη δύναµη που ασκείται σε φορτίο που φέρνουµε στο σηµείο αυτό. –την πηγή του ηλεκτρικού πεδίου. –τη µάζα που φέρνουµε στο σηµείο αυτό.

23 Ερωτήσεις Ο ρόλος της ηλεκτρικής πηγής σ' ένα κύκλωμα είναι –να παράγει ηλεκτρικά φορτία. –να δημιουργεί διαφορά δυναμικού. –να μετατρέπει ηλεκτρική ενέργεια σε χημική. –να δημιουργεί ενέργεια από το μηδέν. Πριν από την εφαρμογή του ηλεκτρικού πεδίου τα ελεύθερα ηλεκτρόνια των μεταλλικών αγωγών –είναι ακίνητα. –εκτελούν προσανατολισμένη κίνηση. –κινούνται άτακτα. –κινούνται με την ταχύτητα του φωτός.

24 Ερωτήσεις Η αντίσταση ενός μεταλλικού αγωγού σταθερής θερμοκρασίας είναι –ανάλογη της τάσης που εφαρμόζουμε στα άκρα του. –αντιστρόφως ανάλογη της τάσης που εφαρμόζουμε στα άκρα του. –ανεξάρτητη από την τιμή και την πολικότητα της τάσης που εφαρμόζουμε στα άκρα του. –ανάλογη με το τετράγωνο της τάσης που εφαρμόζουμε στα άκρα του. Σε ηλεκτρική θερμάστρα αναγράφονται τα στοιχεία 220V/1000W. Αυτό σημαίνει ότι –λειτουργεί μόνο υπό τάση 220 V. –μπορεί να καταναλώνει ισχύ μόνο 1000W. –καταναλώνει ισχύ 1000W, όταν λειτουργεί σε τάση 220V. –διαρρέεται από ρεύμα 2 Α, όταν λειτουργεί κανονικά.

25 Ασκήσεις Τα φορτία Q 1 =2μC και Q 2 =4μC διατηρούνται ακίνητα στα σημεία Α και Β μιας ευθείας που απέχουν απόσταση 4cm. Στο σημείο Γ του ευθυγράμμου τμήματος ΑΒ, το οποίο απέχει από το Α απόσταση r=1cm, ακινητοποιείται φορτίο q= -1μC. Να υπολογίσετε την ολική δύναμη που δέχεται το φορτίο q. Δίνεται Κ = Ν.m 2 /C 2

26 Ασκήσεις Αγωγός διαρρέεται από ρεύμα 4 mA. Να υπολογίσετε τον αριθμό των ηλεκτρονίων που διέρχονται από μια διατομή του αγωγού, σε χρόνο 5 s. Δίνεται: φορτίο ηλεκτρονίου e = - 1, C

27 Ασκήσεις Αντιστάτης αποτελείται από σύρμα κονσταντάνης, διαμέτρου 1 mm και μήκους 1600 π cm. Η ειδική αντίσταση της κονσταντάνης είναι 50  Ω  m. Ποιά είναι η τιμή της αντίστασης του αντιστάτη;

28 Ασκήσεις Στο κύκλωμα του σχήματος να υπολογίσετε: –την ισοδύναμη αντίσταση του διπόλου ΑΒ που προκύπτει από τη σύνδεση των τριών αντιστατών. –τη διαφορά δυναμικού V AB. –το ρεύμα που διαρρέει κάθε αντιστάτη. –την ισχύ που καταναλώνει ο αντιστάτης 12 Ω.

29 Ασκήσεις Τρεις αντιστάτες με αντίσταση R ο καθένας συνδέονται σε σειρά. Αν στα άκρα του συστήματος εφαρμοστεί τάση V = 30 V, η συνολική ισχύς που καταναλώνεται είναι ίση με Ρ = 30 W. –Πόση είναι η αντίσταση R κάθε αντιστάτη; –Να υπολογίσετε τη συνολική ισχύ που καταναλώνεται, αν οι τρεις αντιστάτες συνδεθούν παράλληλα προς την τάση V.

30 Ασκήσεις Έχουμε στη διάθεσή μας δύο λαμπτήρες με στοιχεία κανονικής λειτουργίας 30W/60V και 60W/60 V. Συνδέουμε τους λαμπτήρες σε σειρά και στα άκρα τους εφαρμόζουμε τάση 180V. Υποθέτουμε ότι η αντίσταση του λαμπτήρα δεν αλλάζει με την ένταση του ρεύματος. Να βρείτε: –την αντίσταση κάθε λαμπτήρα. –το ρεύμα που διαρρέει το νήμα κάθε λαμπτήρα. –την ισχύ που καταναλώνεται σε κάθε λαμπτήρα. –ποιος από τους δύο λαμπτήρες κινδυνεύει να καταστραφεί.