Επαναληπτικές ερωτήσεις Φυσικής Ηλεκτρισμός

Πόσα είδη φορτίων υπάρχουν; Πότε δύο σώματα έχουν ίδιο φορτίο; Υπάρχουν δύο είδη φορτίων: θετικό και αρνητικό. Όταν δύο ηλεκτρικά φορτισμένα σώματα απωθούνται μεταξύ τους, τότε λέμε ότι έχουν φορτίο ίδιου είδους (ή ότι είναι όμοια φορτισμένα). Ενώ, όταν έλκονται μεταξύ τους, λέμε ότι έχουν φορτία διαφορετικού είδους (ή ότι είναι αντίθετα φορτισμένα).

Πόσα είδη φορτίων υπάρχουν; Πότε δύο σώματα έχουν ίδιο φορτίο; + + - - + -

Ποια σχέση έχει το ηλεκτρικό φορτίο ενός σώματος με τη δύναμη που ασκεί; Η ηλεκτρική δύναμη που ασκεί (ή ασκείται σε) ένα φορτισμένο σώμα είναι ανάλογη του ηλεκτρικού φορτίου του.

Πώς συμβολίζουμε και σε τι μετράμε το ηλεκτρικό φορτίο; Το ηλεκτρικό φορτίο συμβολίζεται με Q ή q. Μονάδα του ηλεκτρικού φορτίου στο S.I. Είναι το Coulomb (C). Επίσης: 1μC = 10-6C 1nC = 10-9C

Με τι ισούται το ολικό φορτίο πολλών σωμάτων; Το ολικό φορτίο δύο ή περισσοτέρων φορτισμένων σωμάτων ισούται με το αλγεβρικό άθροισμα των φορτίων τους. +3μC +2μC -8μC qολικό = +3μC +2μC -8μC = -3μC

Πότε ένα σώμα είναι ουδέτερο; Όταν το συνολικό φορτίο ενός ή περισσοτέρων σωμάτων είναι ίσο με το μηδέν, τότε το σώμα ή το σύνολο των σωμάτων ονομάζεται ηλεκτρικά ουδέτερο. +3μC +2μC -5μC qολικό = +3μC +2μC -5μC = 0

Ποια είναι η δομή του ατόμου; Πρωτόνια (p) (θετικά) Πυρήνας Νετρόνια (n) (ουδέτερα) Ηλεκτρόνια (e) (αρνητικά)

Ποια είναι η δομή του ατόμου; Πρωτόνια (p) (θετικά) Πυρήνας Νετρόνια (n) (ουδέτερα) έλξη άπωση Ηλεκτρόνια (e) (αρνητικά)

Ποια είναι η δομή του ατόμου; Πρωτόνιο (p) q = +1,6·10-19C Ηλεκτρόνιο (e) q = -1,6·10-19C Νετρόνιο (n) Τα φορτία του πρωτονίου και του ηλεκτρονίου είναι τα πιο μικρά φορτία που έχουν παρατηρηθεί ελεύθερα στη φύση.

Ποια είναι η δομή του ατόμου; αριθμός p = αριθμός e ουδέτερο άτομο

Ποια είναι η δομή του ατόμου; 2+ αριθμός p > αριθμός e θετικά φορτισμένο ιόν

Ποια είναι η δομή του ατόμου; 2- αριθμός p < αριθμός e αρνητικά φορτισμένο ιόν

Πώς γίνεται η φόρτιση των σωμάτων; Η φόρτιση των σωμάτων γίνεται με μεταφορά ηλεκτρονίων. Τα πρωτόνια δεν μπορούν να μετακινηθούν εύκολα γιατί έχουν μεγάλη μάζα και επιπλέον βρίσκονται παγιδευμένα στο εσωτερικό των πυρήνων των ατόμων.

Διατυπώστε την αρχή διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου. Σε οποιαδήποτε διαδικασία, είτε αυτή συμβαίνει στο μικρόκοσμο είτε στο μακρόκοσμο, το ολικό φορτίο διατηρείται σταθερό. Qολικό (αρχή) = Qολικό (τέλος)

Τι είναι η κβάντωση του ηλεκτρικού φορτίου; Το ηλεκτρικό φορτίο κάθε φορτισμένου σώματος είναι ακέραιο πολλαπλάσιο του στοιχειώδους φορτίου του ηλεκτρονίου (ή του αντίθετου φορτίου του πρωτονίου). 1e: q = -1,6·10-19C 2e: q = 2·(-1,6·10-19C) 3e: q = 3·(-1,6·10-19C) κλπ…

Τι συμβαίνει στα φορτία κατά την ηλέκτριση με τριβή; Λόγω της αρχής διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου τα δύο σώματα που τρίβονται αποκτούν ίσα και αντίθετα φορτία. q1 = 0 q1΄= +4μC q2 = 0 q2΄= -4μC Αρχικά: qολικό = 0 Τελικά: qολικό΄= 0

Τι συμβαίνει στα φορτία κατά την ηλέκτριση με επαφή; Ισχύει η αρχή διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου: Το άθροισμα των φορτίων που αποκτούν τα δύο σώματα τελικά είναι ίσο με το φορτίο που αρχικά είχε το ένα. q1 = q1΄+ q2΄ + + + q1 = +8 μC q1 = +5 μC q2 = +3 μC

Τι είναι οι αγωγοί και τι οι μονωτές; Τα σώματα που επιτρέπουν το διασκορπισμό του ηλεκτρικού φορτίου σε όλη τους την έκταση ονομάζονται ηλεκτρικοί αγωγοί. Αντίθετα τα σώματα στα οποία το φορτίο παραμένει εντοπισμένο στην περιοχή του σώματος που φορτίσαμε ονομάζονται ηλεκτρικοί μονωτές.

Διατυπώστε το νόμο του Coulomb. Το μέτρο της ηλεκτρικής δύναμης (F) με την οποία αλληλεπιδρούν δύο σημειακά φορτία (q1 και q2) είναι ανάλογο του γινομένου των φορτίων και αντιστρόφως ανάλογο του τετραγώνου της μεταξύ τους απόστασης (r). Στη γλώσσα των Μαθηματικών γράφουμε:

Άσκηση 1 + - Τα σώματα Α, Β, Γ και Δ είναι φορτισμένα. Το Α έλκεται από το Β, το Β έλκεται από το Γ, ενώ τα Γ και Δ απωθούνται μεταξύ τους. Αν γνωρίζουμε ότι το Δ είναι θετικά φορτισμένο, να βρεις το είδος ηλεκτρικού φορτίου των υπολοίπων σωμάτων. A B - + B Γ + + Γ Δ

Άσκηση 2 Μια μεταλλική σφαίρα Α έχει φορτίο q1 = +7μC, ενώ μια άλλη μεταλλική σφαίρα Β είναι ηλεκτρικά ουδέτερη. Αν φέρουμε σε επαφή τις δύο σφαίρες, η Β θα αποκτήσει φορτίο q2΄ = +3μC. Πόσο θα είναι το τελικό φορτίο της Α; Το συνολικό φορτίο αρχικά είναι qολικό = +7μC. Για να είναι το ίδιο και στο τέλος, πρέπει η Α να έχει φορτίο +4 μC, ώστε q΄ολικό = +4μC +3 μC = +7μC.

Άσκηση 3 Τρίβουμε μεταξύ τους δύο σώματα που αρχικά είναι ουδέτερα. Στο τέλος, το σώμα Α έχει αποκτήσει φορτίο q1΄ = + 9μC. Πόσο φορτίο έχει αποκτήσει το σώμα Β; Το συνολικό φορτίο αρχικά είναι 0. Για να είναι το ίδιο και στο τέλος, πρέπει το Β να έχει φορτίο -9 μC, ώστε +9μC +9 μC = 0.

Άσκηση 4 Δύο μεταλλικές σφαίρες Α και Β είναι φορτισμένες με αντίθετα φορτία και μεταξύ τους ασκείται ηλεκτρική δύναμη F = 12 N. Να σχεδιάσεις τη δύναμη που ασκεί η μία σφαίρα στην άλλη. + - F F

Άσκηση 4 Δύο μεταλλικές σφαίρες Α και Β είναι φορτισμένες με αντίθετα φορτία και μεταξύ τους ασκείται ηλεκτρική δύναμη F = 12 N. Να υπολογίσεις την ηλεκτρική δύναμη αν το φορτίο της πρώτης σφαίρας μειωθεί στο 1/3 της τιμής του. Αφού η δύναμη και το φορτίο είναι ποσά ανάλογα, θα μειωθεί στο 1/3 και η ηλεκτρική δύναμη, άρα F = 12/3 = 4 N

Άσκηση 4 Δύο μεταλλικές σφαίρες Α και Β είναι φορτισμένες με αντίθετα φορτία και μεταξύ τους ασκείται ηλεκτρική δύναμη F = 12 N. Να υπολογίσεις την ηλεκτρική δύναμη αν διπλασιάσουμε την απόσταση μεταξύ των σφαιρών. Αφού η δύναμη και το τετράγωνο της απόστασης είναι ποσά αντιστρόφως ανάλογα, η ηλεκτρική δύναμη θα υποτετραπλασιαστεί, άρα F = 12/4 = 3 N