Αυτές οι μηχανές λειτουργούν πάντα;

Παρουσίαση με θέμα: "Αυτές οι μηχανές λειτουργούν πάντα;"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Αυτές οι μηχανές λειτουργούν πάντα;
Τί χρειάζονται για να λειτουργήσουν;

2 Σήκω ψυχή μου, δώσε ρεύμα… Διονύσης Σαββόπουλος
Ο πολιτισμός τους σταματάει όταν κοπεί το ρεύμα!! Γκράφιτι σε τοίχο

3 Τί είναι το ηλεκτρικό ρεύμα; Από ποιά υλικά περνάει;
ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ είναι ΚΑΤΕΥΘΥΝΟΜΕΝΗ ΚΙΝΗΣΗ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ Οι αγωγοί είναι σώματα που επιτρέπουν τα ταξίδια ηλεκτρικού φορτίου, ενώ οι μονωτές τα απαγορεύουν.

4 Από ποιά υλικά περνάει;
Πλαστικό (μονωτής) Στους μονωτές δεν κυκλοφορεί ηλεκτρικό ρεύμα. Στους αγωγούς μπορεί υπό ορισμένες συνθήκες να κυκλοφορήσει. Μέταλλο (αγωγός)

5 Στους εικονιζόμενους αγωγούς τώρα κυκλοφορεί ηλεκτρικό ρεύμα;
Στους εικονιζόμενους αγωγούς τώρα κυκλοφορεί ηλεκτρικό ρεύμα; Μέταλλο (αγωγός) Όταν τα ελεύθερα ηλεκτρόνια των αγωγών κινούνται τυχαία προς όλες τις κατευθύνσεις τότε δεν υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα. Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι η προσανατολισμένη κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων ή γενικά των φορτίων.

6 πού βρέθηκαν τα ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ;

7 υπάρχουν στο μεταλλικό καλώδιο
και η μπαταρία δημιουργεί στο εσωτερικό του ένα ηλεκτρικό πεδίο το οποίο τους ασκεί δυνάμεις και πού βρέθηκαν τα ηλεκτρόνια; Για να κάνεις αυτή την ερώτηση υποθέτω ότι τα φαντάζεσαι να περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα Και το πεδίο αυτό μπορεί και τα «ξεκολλάει» από τα άτομα; Έτσι τα φαντάζομαι γιατί έτσι μάθαμε στη Χημεία. Όχι τα ηλεκτρόνια που σχετίζονται με το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ΕΛΕΥΘΕΡΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ τα οποία υπάρχουν στα μέταλλα και «αλητεύουν» ανάμεσα στα ιόντα του μετάλλου

8 γιατί η κίνησή τους είναι άτακτη . .
όταν όμως «εμφανιστεί» το ηλεκτρικό πεδίο η κίνησή τους γίνεται ΚΑΤΕΥΘΥΝΟΜΕΝΗ εφόσον βρίσκονται σε ΚΙΝΗΣΗ γιατί δεν εκδηλώνεται ηλεκτρικό ρεύμα; ακριβώς έτσι Και υπονοείς ότι τέτοια ΕΛΕΥΘΕΡΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ δεν υπάρχουν σε υλικά όπως το ξύλο, το γυαλί, ο φελλός κι όλα εκείνα που λέγονται ΜΟΝΩΤΕΣ Τώρα κατάλαβα . . . Ξέρεις όταν είχα πρωτακούσει για ηλεκτρικό ρεύμα και ηλεκτρόνια φανταζόμουνα ότι το βραδάκι όταν ανάβουμε το φως έρχονται ηλεκτρόνια από τη ΔΕΗ περνούν από το διακόπτη και μας ανάβουν το φως

9 Τα ηλεκτρόνια δεν είναι της ΔΕΗ, ούτε της μπαταρίας
Υπάρχουν ως ΕΛΕΥΘΕΡΑ σε άτακτη κίνηση σε όλα τα αγώγιμα αντικείμενα και περιμένουν

10 Χαλκός Σίδηρος Γιατί δημιουργείται αυτή η κίνηση; Τί την προκαλεί;
Όλοι οι αγωγοί επιτρέπουν την κίνηση των ηλεκτρονίων με την ίδια ευκολία; Στο χαλκό τα ηλεκτρόνια κινούνται πιο γρήγορα από ότι στον σίδηρο Σε υλικά όπως το πυρίτιο μόνο κάτω από ορισμένες συνθήκες μπορείς να έχεις κίνηση ηλεκτρονίων (να συμπεριφέρεται σαν αγωγός). Αυτά τα υλικά λέγονται ημιαγωγοί. Χαλκός Σίδηρος Γιατί δημιουργείται αυτή η κίνηση; Τί την προκαλεί;

11 Για να υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα είναι απαραίτητη η ύπαρξη μιας ηλεκτρικής πηγής (πχ μπαταρία).
Κάθε ηλεκτρική πηγή έχει δύο αντίθετους ηλεκτρικούς πόλους, έναν θετικό και έναν αρνητικό. Στο σύρμα, μεταξύ αυτών των δύο, δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο μπαταρία

12 Για να υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα είναι απαραίτητη η ύπαρξη μιας ηλεκτρικής πηγής (πχ μπαταρία).
Κάθε ηλεκτρική πηγή έχει δύο αντίθετους ηλεκτρικούς πόλους, έναν θετικό και έναν αρνητικό. Στο σύρμα, μεταξύ αυτών των δύο, δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο Το ηλεκτρικό πεδίο ασκεί δυνάμεις σε όλα τα φορτία που υπάρχουν στο σύρμα. Τα θετικά ιόντα (πυρήνες) δεν μετακινούνται.

13 Για να υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα είναι απαραίτητη η ύπαρξη μιας ηλεκτρικής πηγής (πχ μπαταρία).
Κάθε ηλεκτρική πηγή έχει δύο αντίθετους ηλεκτρικούς πόλους, έναν θετικό και έναν αρνητικό. Στο σύρμα, μεταξύ αυτών των δύο, δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο Το ηλεκτρικό πεδίο ασκεί δυνάμεις σε όλα τα φορτία που υπάρχουν στο σύρμα. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια όμως που βρίσκονται κοντά στον αρνητικό πόλο της πηγής αρχίζουν να κινούνται

14 Για να υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα είναι απαραίτητη η ύπαρξη μιας ηλεκτρικής πηγής (πχ μπαταρία).
Κάθε ηλεκτρική πηγή έχει δύο αντίθετους ηλεκτρικούς πόλους, έναν θετικό και έναν αρνητικό. Στο σύρμα, μεταξύ αυτών των δύο, δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο Το ηλεκτρικό πεδίο ασκεί δυνάμεις σε όλα τα φορτία που υπάρχουν στο σύρμα. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια όμως που βρίσκονται κοντά στον αρνητικό πόλο της πηγής αρχίζουν να κινούνται

15 Για να υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα είναι απαραίτητη η ύπαρξη μιας ηλεκτρικής πηγής (πχ μπαταρία).
Κάθε ηλεκτρική πηγή έχει δύο αντίθετους ηλεκτρικούς πόλους, έναν θετικό και έναν αρνητικό. Στο σύρμα, μεταξύ αυτών των δύο, δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο Το ηλεκτρικό πεδίο ασκεί δυνάμεις σε όλα τα φορτία που υπάρχουν στο σύρμα. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια όμως που βρίσκονται κοντά στον αρνητικό πόλο της πηγής αρχίζουν να κινούνται

16 ΑΙΤΙΕΣ και ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
το ηλεκτρικό ρεύμα ΑΙΤΙΕΣ και ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΥΞΑΝΕΤΑΙ η θερμοκρασία των ρευματοφόρων αγωγών ΘΕΡΜΙΚΑ φαινόμενα «κάτι» που προσφέρει η μπαταρία αγωγός ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΧΗΜΙΚΑ φαινόμενα ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ φαινόμενα Το ηλεκτρικό ρεύμα ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑ με μαγνήτη το ηλεκτρικό ρεύμα ΕΠΙΔΡΑ σε μαγνήτη ο μαγνήτης ΕΠΙΔΡΑ σε ηλεκτρικό ρεύμα στη γλώσσα των φυσικών δημιουργεί ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ το οποίο επιδρά σε οποιονδήποτε μαγνήτη βρεθεί σε αυτό

17 Πώς μετράω το ηλεκτρικό ρεύμα;
Η ένταση του ρεύματος γενικά γίνεται μεγαλύτερη αν: 1.τα ηλεκτρόνια κινούνται πιο γρήγορα 2.κινούνται περισσότερα ηλεκτρόνια στο καλώδιο Πώς μπορώ να μετρήσω το φορτίο που περνά από τον αγωγό; Ορίζουμε ως ένταση Ι του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό, ως το φορτίο q που διέρχεται από τη διατομή του αγωγού σε χρονικό διάστημα t προς αυτό το χρονικό διάστημα t.

18 Η μονάδα της έντασης του ρεύματος είναι το 1A (1 Αμπέρ)
Άρα το 1 C είναι το φορτίο που περνά μέσα σε 1 s από έναν αγωγό που τον διαρρέει ρεύμα έντασης 1 Α Η ένταση μετριέται με αμπερόμετρα που συνδέονται σε σειρά. Ποια, όμως, είναι η φορά της έντασης του ρεύματος; Α

19 Η συμβατική φορά δεν είναι πάντα αντίθετη από την πραγματική!!
Στα μεταλλικά καλώδια αυτά που κινούνται είναι ηλεκτρόνια (Πραγματική φορά) Η φορά της έντασης είναι η φορά της κίνησης των θετικών φορτίων (Συμβατική φορά) Η συμβατική φορά δεν είναι πάντα αντίθετη από την πραγματική!! I

20 φορά του ηλεκτρικού ρεύματος θα θεωρείται
Από την εποχή που έκανε την πρώτη της εμφάνιση η ΙΔΕΑ για ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ, συνδέθηκε με «κάτι» το οποίο «κάπου κατευθύνεται» όπως το θαλάσσιο ρεύμα και το ρεύμα αέρα. Όταν επικράτησε η άποψη ότι ΑΙΤΙΑ του ρεύματος είναι η ΔΙΑΦΟΡΑ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ, εδραιώθηκε και η παραδοχή ότι φορά του ηλεκτρικού ρεύματος θα θεωρείται η φορά από τα μεγάλα δυναμικά προς τα μικρότερα Ήταν μια παγκόσμια συμφωνία η οποία εδραιώθηκε τον 19ο αιώνα πολύ πριν οι φυσικοί καταλήξουν στο ότι «σε μεταλλικούς ρευματοφόρους αγωγούς τα κινούμενα σωματίδια είναι ηλεκτρόνια». Η συμφωνία εξακολουθεί να ισχύει. Ναι αλλά τα ηλεκτρόνια κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Μου φαίνεται παράξενο

21 Ήταν μια παγκόσμια συμφωνία η οποία εδραιώθηκε
τον 19ο αιώνα πολύ πριν οι φυσικοί καταλήξουν στο ότι «σε μεταλλικούς ρευματοφόρους αγωγούς τα κινούμενα σωματίδια είναι ηλεκτρόνια». Η συμφωνία εξακολουθεί να ισχύει. Πώς μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι άλλαξε η φορά ενός ρεύματος; Το θερμικά φαινόμενα θα είναι διαφορετικά; η θέρμανση του αγωγού θα γίνεται με τον ίδιο ακριβώς τρόπο . . . Εκείνο που θα είναι διαφορετικό είναι το μαγνητικό πεδίο. Θα το συζητήσουμε αργότερα