Κεφάλαιο 5 ον ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ

Έλξη – άπωση ηλεκτρικών φορτίων Τα ετερώνυμα φορτία έλκονται Τα ομώνυμα φορτία απωθούνται Μεταξύ ομώνυμων (όμοιων) φορτίων ασκούνται ……………..…………….. δυνάμεις άρα τα ομώνυμα φορτία ……………..…………….. και μεταξύ ετερώνυμων (ανόμοιων) φορτίων ασκούνται ……………………..….. δυνάμεις άρα τα ομώνυμα φορτία ……………..…………….. .

Απλή ατομική δομή Δύο πρωτόνια (+) και δύο ελεκτρόνια (-) Ηλεκτρόνιο Αρνητικό φορτίο Νετρόνιο Δεν έχει φορτίο Πρωτόνιο Θετικό φορτίο Δύο πρωτόνια (+) και δύο ελεκτρόνια (-) Κερδίζει ένα ηλεκτρόνιο και γίνεται αρνητικά φορτισμένο Χάνει ένα ηλεκτρόνιο και γίνεται θετικά φορτισμένο

Ατομικό μοντέλο Τα άτομα αποτελούνται: …………………………………………...... …………………….......... (…………..…………..…..….., ………...…………………) Φορτίο πρωτονίου Φορτίο ηλεκτρονίου Τα άτομα αποτελούνται: Από το θετικά φορτισμένο πυρήνα και περιβάλλεται από τα αρνητικά περιφερόμενα ηλεκτρόνια (-) Όλα τα ηλεκτρόνια έχουν την ίδια μάζα και το ίδιο ηλεκτρικό φορτίο Τα πρωτόνια (+) και τα ηλεκτρικά ουδέτερα νετρόνια αποτελούν τον πυρήνα. Τα πρωτόνια έχουν μάζα περίπου 1800 φορές μεγαλύτερη από την μάζα των ηλεκτρονίων. Όμως έχουν το ίδιο αλλά αντίθετο φορτίο με τα ηλεκτρόνια.

Άτομο Ηλίου (He) Ο πυρήνας του He αποτελείται από 2 πρωτόνια (+) και δύο νετρόνια. Ο θετικά φορτισμένος πυρήνας έλκει τα δύο αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια (-) Ποιο το συνολικό φορτίο του He; Τα άτομα αποτελούνται: Από το θετικά φορτισμένο πυρήνα και περιβάλλεται από τα αρνητικά περιφερόμενα ηλεκτρόνια (-) Όλα τα ηλεκτρόνια έχουν την ίδια μάζα και το ίδιο ηλεκτρικό φορτίο Τα πρωτόνια (+) και τα ηλεκτρικά ουδέτερα νετρόνια αποτελούν τον πυρήνα. Τα πρωτόνια έχουν μάζα περίπου 1800 φορές μεγαλύτερη από την μάζα των ηλεκτρονίων. Όμως έχουν το ίδιο αλλά αντίθετο φορτίο με τα ηλεκτρόνια.

Μεταφορά φορτίων με επαφή + - Έλξη - - + + Άπωση Άπωση

Ηλέκτριση εξ επαγωγής (Induction) Δημιουργία ηλεκτρικής πόλωσης

Φόρτιση ράβδου + + - - + - + + + - - - + + - + - - Γίνεται με μεταφορά ηλεκτρονίων Οξικό άλας C2H3O2 Θετικό (+) Πολυαιθυλένιο Αρνητικό (-) Ύφασμα Αρνητικό Ύφασμα Θετικό + + Οξικό άλας - - + - + + + - - Πολυαιθυλένιο - + + - + - -

Ηλεκτρική φόρτιση Τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται από τη γούνα στην ράβδο. Η ράβδος φορτίζεται αρνητικά. Η γούνα φορτίζεται; Πόσο πολύ; Θετικά ή αρνητικά;

Ηλεκτρική φόρτιση Simulation Κατά την τριβή δύο σωμάτων, μεταφέρονται ………………..…………. από το ένα σώμα στο δεύτερο σώμα. Με αυτόν τον τρόπο το ένα σώμα δέχεται …………….………….. και φορτίζεται …………………………………, ενώ από το άλλο σώμα φεύγουν …………….……………. και φορτίζεται …………………………….. . Ανοίξτε ελαφριά τη βρύση του εργαστηρίου, ώστε η φλέβα του νερού που σχηματίζεται να είναι λεπτή. Τρίψτε με μάλλινο ύφασμα ένα πλαστικό καλαμάκι και πλησιάστε το στη φλέβα νερού. Τι παρατηρείτε; Simulation

Άσκηση εξομοίωσης

Ηλέκτροσκόπιο

Ηλεκτροσκόπιο ηλεκτρικού φύλλου +

-

Το μπαλόνι είναι ουδέτερο (αφόρτιστο) Δοκιμή φορτίου (testing) Η θετική ράβδος έλκει το μπαλόνι + OXI Το μπαλόνι είναι αρνητικό; Το μπαλόνι είναι ουδέτερο (αφόρτιστο) + Δημιουργείται ηλεκτρική «πόλωση» σ’ αυτή την πλευρά

Ηλεκτρική άπωση - + Αυτό το μπαλόνι είναι αρνητικά φορτισμένο Αυτό το μπαλόνι είναι θετικά φορτισμένο

Ηλεκτρικό πεδίο Ουδέτεροσημείο Θετικό πλάκα Αρνητική πλάκα Είναι η περιοχή όπου ασκείται δύναμη σε κάποιο ηλεκτρικό φορτίο Το ηλεκτρικό πεδίο είναι από το + στο - Ουδέτεροσημείο Θετικό πλάκα Αρνητική πλάκα

+ - Ηλεκτρικό πεδίο με συνεχή τάση (dc voltage) 9V + - Voltage creates field, field is a force (push ions) 9V + -

+ - Δημιουργία ηλεκτρικού πεδίου με συνεχή τάση dc voltage e-1 e-1 e-1 Voltage creates field, field is a force (push ions) e-1 e-1 e-1 9V + -

Ηλεκτρικά πεδία Simulation

Το άτομο Είναι η μικρότερη μονάδα ύλης που διατηρεί τις ιδιότητες του υλικού και δεν μπορεί τεμαχιστεί περισσότερο Α-τέμνω Αποτελείται απο: Πρωτόνια (+) Νετρόνια (ουδέτερα) Ηλεκτρόνια (-)

Τι είναι ο ηλεκτρισμός; Δομή του ατόμου Πρωτόνια – θετικά φορτισμένα σωματίδια Ηλεκτρόνια – αρνητικά φορτισμένα σωματίδια Πρωτόνια (+) ηλεκτρόνια (-) Νετρόνια

Ένα άτομο συνήθως έχει τον ίδιο αριθμό θετικών και αρνητικών φορτίων. Αυτό κάνει το άτομο ηλεκτρικά ΟΥΔΕΤΕΡΟ. Πρωτόνια (+) ηλεκτρόνια (-) Νετρόνια

Q ή q Ηλεκτρικό φορτίο Ηλεκτρόνια μεταφέρουν ηλεκτρικό φορτίο Το ηλεκτρικό φορτίο συμβολίζεται με Q ή q Ηλεκτρόνια μεταφέρουν ηλεκτρικό φορτίο Το ηλεκτρικό φορτίο μετράται με Coulombs { C }

Ηλεκτρικό φορτίο Το ηλεκτρικό φορτίο του πρωτονίου (+) είναι: 1.6 x 10-19C Το οποίο είναι το ίδιο με ηλεκτρικό φορτίο του ηλεκτρονίου (-)

Ηλεκτρισμός: είναι η κίνηση των ηλεκτρονίων μέσα σε μεταλλικό αγωγό

Στατικός ηλεκτρισμός όταν ένα υλικό έχει «έλλειμμα» ή «πλεόνασμα» ηλεκτρονίων Video

Μέτρηση ηλεκτρικού φορτίου (q) Μονάδα μέτρησης ηλεκτρικού φορτίου: C (Coulomb) Φορτίο 1 e =-1.6*10-19 C Άσκηση: Ένα σώμα απελευθερώνει ηλεκτρικό φορτίο 6*106  ηλεκτρονίων . Πόσο είναι το αντίστοιχο φορτίο σε Coulomb;

Αγωγοί και μονωτές

Αγωγοί και μονωτές Αγωγοί ή καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού αφήνουν τα ηλεκτρόνια να κινούνται διαμέσου τους με ευκολία. Good conductors allow electrons to move Μονωτές ή κακοί αγωγοί του ηλεκτρισμού δεν αφήνουν τα ηλεκτρόνια να κινούνται διαμέσου τους

Νόμος Coulomb

Νόμος Coulomb

Στατικός ηλεκτρισμός

Από πού προέρχονται τα ηλεκτρικά φορτία; Στο πυρήνα του ατόμου υπάρχουν τα θετικά φορτισμένα πρωτόνια. Στην περιφέρεια κινούνται τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια

1. Υπάρχουν ειδών ηλεκτρικά φορτία τα οποία ονομάζονται 1. Υπάρχουν ειδών ηλεκτρικά φορτία τα οποία ονομάζονται 2.α) Για να φορτίσεις ένα σώμα θετικά πρέπει να β) Για να φορτίσεις ένα σώμα αρνητικά πρέπει να 3. Ένα σώμα είναι ηλεκτρικά ουδέτερο όταν δύο θετικά και αρνητικά μετακινήσεις αρνητικά φορτία. προσθέσεις αρνητικά φορτία το αρνητικό φορτίο είναι ακριβώς το ίδιο με το θετικό φορτίο

4. Δύο φορτισμένες ράβδοι πολυαιθυλενίου έχουν 5. Ένας καθαρισμένος καθρέφτης θα σκονίζεται τουλάχιστο για τις επόμενες ώρες γιατί 6. Ένα μάλλινο πουλόβερ μπορεί να κολλά πάνω του ένα νάιλον πουκάμισο γιατί το ίδιο ηλεκτρικό φορτίο λόγω φόρτισης έλκει τις σκόνες έχουν αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο και έλκονται.