Στατικός Ηλεκτρισμός Ι

Νίκος Δαπόντες, ΕΚΦΕ Σύρου, Ιανουάριος 2007

Το πρόγραμμα σπουδών ΦΥΣΙΚΗΣ Γ’ τάξης ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Η ράβδος από εβονίτη (αρχικά ουδέτερη)

τρίβεται με μάλλινο ύφασμα (αρχικά ουδέτερο).

Ράβδος εβονίτη

Μάλλινο ύφασμα

Ράβδος με αρνητικό φορτίο

Ύφασμα με θετικό φορτίο

Από το μάλλινο ύφασμα μεταφέρονται ηλεκτρόνια (αρνητικά φορτισμένα σωματίδια) στη ράβδο. Πρόκειται για απάντηση που έδωσε ο 20ος αιώνας.

Σύμφωνα με τον ΠΛΟΥΤΑΡΧΟ με την τριβή θερμαίνεται και ο περιβάλλον αέρας. Ο ζεστός αέρας στροβιλίζεται και μπορεί να τραβάει χαρτάκια.

Ηλεκτροστατική ΕπαγωγήΗ μεταλλική σφαίρα είναι αφόρτιστη.

Η πλαστική ράβδος φέρει αρνητικό φορτίο (περίσσεια ηλεκτρονίων)

Ηλεκτροστατική ΕπαγωγήΗ πλαστική ράβδος φέρει αρνητικό φορτίο (περίσσεια ηλεκτρονίων)

Η μεταλλική σφαίρα εξακολουθεί να είναι αφόρτιστη.

Η σφαίρα βρίσκεται μέσα στο ηλεκτρικό πεδίο της αρνητικά φορτισμένης ράβδου. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια του μετάλλου απωθούνται από το αρνητικό φορτίο της ράβδου που πλησιάζει στη σφαίρα.

Ηλεκτροστατική Επαγωγή

Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια του μετάλλου απωθούνται από το αρνητικό φορτίο της ράβδου που πλησιάζει στη σφαίρα. Συσσωρεύονται στη δεξιά πλευρά της.

Η μεταλλική σφαίρα είναι αφόρτιστη.

Η πλαστική ράβδος φέρει αρνητικό φορτίο (περίσσεια ηλεκτρονίων)

Ηλεκτροστατική ΕπαγωγήΗ μεταλλική σφαίρα είναι αφόρτιστη.

Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια του μετάλλου απωθούνται από το αρνητικό φορτίο της ράβδου που πλησιάζει στη σφαίρα. Συσσωρεύονται στη δεξιά πλευρά της.

Η πλαστική ράβδος φέρει αρνητικό φορτίο (περίσσεια ηλεκτρονίων)

Ηλεκτροστατική ΕπαγωγήΗ πλαστική ράβδος φέρει αρνητικό φορτίο (περίσσεια ηλεκτρονίων) Η μεταλλική

σφαίρα είναι αφόρτιστη.

Το χέρι ενός μαθητή πλησιάζει τη σφαίρα……………….

Ηλεκτροστατική ΕπαγωγήΗ πλαστική ράβδος φέρει αρνητικό φορτίο (περίσσεια ηλεκτρονίων) Η μεταλλική

σφαίρα είναι αφόρτιστη.

Το χέρι ενός μαθητή πλησιάζει τη σφαίρα……………….

Ηλεκτροστατική ΕπαγωγήΗ πλαστική ράβδος φέρει αρνητικό φορτίο (περίσσεια ηλεκτρονίων) Η μεταλλική

σφαίρα είναι αφόρτιστη.

Το χέρι ενός μαθητή πλησιάζει τη σφαίρα……………….

Ηλεκτροστατική ΕπαγωγήΗ πλαστική ράβδος φέρει αρνητικό φορτίο (περίσσεια ηλεκτρονίων)

Η μεταλλική σφαίρα εξακολουθεί να είναι αφόρτιστη.

Τώρα το δάκτυλο αγγίζει τη σφαίρα……………….

Ηλεκτροστατική ΕπαγωγήΗ πλαστική ράβδος φέρει αρνητικό φορτίο (περίσσεια ηλεκτρονίων)

Ηλεκτρόνια μετακινούνται από τη σφαίρα στο χέρι…..

Ηλεκτροστατική ΕπαγωγήΗ πλαστική ράβδος φέρει αρνητικό φορτίο (περίσσεια ηλεκτρονίων)

Η μεταλλική σφαίρα εξακολουθεί να είναι αφόρτιστη.

Ηλεκτρόνια μετακινούνται από τη σφαίρα στο χέρι…..

Ηλεκτροστατική ΕπαγωγήΗ πλαστική ράβδος φέρει αρνητικό φορτίο (περίσσεια ηλεκτρονίων)

Ηλεκτρόνια μετακινούνται από τη σφαίρα στο χέρι…..

Ηλεκτροστατική ΕπαγωγήΗ πλαστική ράβδος φέρει αρνητικό φορτίο (περίσσεια ηλεκτρονίων)

το χέρι απομακρύνεται από τη σφαίρα…..

Η ράβδος αποτραβιέται

Ηλεκτροστατική ΕπαγωγήΗ πλαστική ράβδος φέρει αρνητικό φορτίο (περίσσεια ηλεκτρονίων)

το χέρι απομακρύνεται περισσότερο από τη σφαίρα…..

Ηλεκτροστατική ΕπαγωγήΗ πλαστική ράβδος φέρει αρνητικό φορτίο (περίσσεια ηλεκτρονίων)

Η μεταλλική σφαίρα αποκτά θετικό φορτίο.

το χέρι απομακρύνθηκε πολύ από τη σφαίρα…..

Ηλεκτροστατική Επαγωγή – Ιστορία του Ηλεκτρισμού

Ήλεκτρο ΑντικείμενοΤρίβεται με

έλκειΕλαφρά σώματα

παράδειγμα

• στάχια

• τρίχες

• χαρτάκια

• ……………..

Από το Θαλή το Μιλήσιο (6ος αιώνας π.Χ.) μέχρι τον Gilbert (1600)

Το κεχριμπάρι τραβάει ελαφρά σώματα

επιστροφή

Κεχριμπάρι = απολιθωμένος χυμός πεύκου για κατασκευή: χάντρες, κοσμήματα. Λαμπερό χρυσαφί υλικό.

Δύο σφαίρες ηλεκτρίζονται αντίθετα

Δύο ουδέτερες σφαίρες αγγίζουν η μία την άλλη. Τότε επιτρέπεται η μετακίνηση ηλεκτρονίων μεταξύ τους. Στη συνέχεια, όταν πλησιάσει το αρνητικά φορτισμένο μπαλόνι προκαλείται διαχωρισμός των φορτίων: ΘΕΤΙΚΟ στην αριστερή και ΑΡΝΗΤΙΚΟ στη δεξιά.

Αν απομακρυνθεί η δεξιά σφαίρα, τότε, προκαλείται ανακατανομή των φορτίων. Η μια σφαίρα φορτίζεται θετικά και η άλλη αρνητικά εφόσον φροντίσουμε να απομακρυνθεί το μπαλόνι.

Βιβλιογραφία

• http://www.physicsclassroom.com/mmedia/estatics/epn.html