Ε΄ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ
1. Στατικός ηλεκτρισμός
Πολλές φορές έχουμε αντιληφθεί τον ηλεκτρισμό ως τίναγμα, όταν πλησιάζουμε στην πόρτα ενός αυτοκινήτου ή ενός πόμολου πόρτας ή ως ήχο όταν βγάζουμε ένα μάλλινο πουλόβερ, ως κεραυνό ή αστραπή κλπ.
Ο στατικός ηλεκτρισμός αποτελεί ιδιότητα της ύλης και οφείλεται στη συσσώρευση ή το έλλειμμα στοιχειωδών σωματιδίων πάνω σε κάποιο σημείο, τα οποία μπορούν να μετακινηθούν σχετικά εύκολα από ή προς αυτό, καθώς για παράδειγμα, το τρίβουμε με κάποιο άλλο σώμα. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται ηλέκτριση και τα σώματα ηλεκτρισμένα. Τα σωματίδια αυτά ονομάζονται ηλεκτρόνια και έχουν ηλεκτρικό αρνητικό φορτίο.
Μέσα στην ύλη υπάρχουν και σωματίδια με θετικό ηλεκτρικό φορτίο, τα πρωτόνια, που όμως δε μπορούν εύκολα να μετακινηθούν από σώμα σε σώμα ή με την τριβή. Επειδή το πλήθος των πρωτονίων είναι ίσο με το πλήθος των ηλεκτρονίων, στα περισσότερα σώματα αυτά εμφανίζονται χωρίς ηλεκτρικό φορτίο και ονομάζονται ηλεκτρικά ουδέτερα.
Όταν ένα σώμα χάνει ηλεκτρόνια επειδή υπερισχύουν τα πρωτόνια, αποκτούν θετικό φορτίο. Αντίθετα, όταν κερδίζει ηλεκτρόνια, τότε μέσα σε αυτό υπερτερούν τα ηλεκτρόνια και αποκτούν αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο. Όταν τρίβουμε ένα σώμα σε ένα άλλο τότε το ένα φορτίζεται θετικά και το άλλο αρνητικά, οπότε ονομάζονται ετερώνυμα φορτισμένα. Αυτό συμβαίνει γιατί τα ηλεκτρόνια δε μπορούν να χαθούν. Όταν δύο σώματα έχουν όμοιο ηλεκτρικό φορτίο ονομάζονται ομώνυμα φορτισμένα.
Τα σώματα με ηλεκτρικό φορτίο αναπτύσσουν δυνάμεις πάνω σε άλλα φορτισμένα σώματα. Οι δυνάμεις αυτές είναι ελκτικές, όταν τα σώματα είναι ετερώνυμα φορτισμένα και απωστικές όταν είναι ομώνυμα φορτισμένα. Ή με πιο απλά λόγια: Τα ομώνυμα ηλεκτρικά φορτία απωθούνται (απομακρύνονται), ενώ τα ετερώνυμα έλκονται (ενώνονται)
Ο στατικός ηλεκτρισμός αποτελεί ιδιότητα της ύλης και οφείλεται στη συσσώρευση ή το έλλειμμα στοιχειωδών σωματιδίων πάνω σε κάποιο σημείο, τα οποία μπορούν να μετακινηθούν σχετικά εύκολα από ή προς αυτό, καθώς για παράδειγμα, το τρίβουμε με κάποιο άλλο σώμα. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται ηλέκτριση και τα σώματα ηλεκτρισμένα. Τα σωματίδια αυτά ονομάζονται ηλεκτρόνια και έχουν ηλεκτρικό αρνητικό φορτίο.
Μέσα στην ύλη υπάρχουν και σωματίδια με θετικό ηλεκτρικό φορτίο, τα πρωτόνια, που όμως δε μπορούν εύκολα να μετακινηθούν από σώμα σε σώμα ή με την τριβή. Επειδή το πλήθος των πρωτονίων είναι ίσο με το πλήθος των ηλεκτρονίων, στα περισσότερα σώματα αυτά εμφανίζονται χωρίς ηλεκτρικό φορτίο και ονομάζονται ηλεκτρικά ουδέτερα.
Όταν ένα σώμα χάνει ηλεκτρόνια επειδή υπερισχύουν τα πρωτόνια, αποκτούν θετικό φορτίο. Αντίθετα, όταν κερδίζει ηλεκτρόνια, τότε μέσα σε αυτό υπερτερούν τα ηλεκτρόνια και αποκτούν αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο. Όταν τρίβουμε ένα σώμα σε ένα άλλο τότε το ένα φορτίζεται θετικά και το άλλο αρνητικά, οπότε ονομάζονται ετερώνυμα φορτισμένα. Αυτό συμβαίνει γιατί τα ηλεκτρόνια δε μπορούν να χαθούν. Όταν δύο σώματα έχουν όμοιο ηλεκτρικό φορτίο ονομάζονται ομώνυμα φορτισμένα.
Τα σώματα με ηλεκτρικό φορτίο αναπτύσσουν δυνάμεις πάνω σε άλλα φορτισμένα σώματα. Οι δυνάμεις αυτές είναι ελκτικές, όταν τα σώματα είναι ετερώνυμα φορτισμένα και απωστικές όταν είναι ομώνυμα φορτισμένα. Ή με πιο απλά λόγια: Τα ομώνυμα ηλεκτρικά φορτία απωθούνται (απομακρύνονται), ενώ τα ετερώνυμα έλκονται (ενώνονται)
|
|
Η 2η ενότητα: "Το ηλεκτροσκόπιο" δε θα διδαχθεί σύμφωνα με τις οδηγίες της Διεύθυνσης Σπουδών-Α/θμιας Εκπαίδευσης-Τμήμα Διδακτικών Βιβλίων
1. ΦΟΡΤΙΣΗ ΑΤΟΜΟΥ
2. ΠΡΟΣΩΡΙΝΗ ΦΟΡΤΙΣΗ ΚΑΙ ΑΠΟΦΟΡΤΙΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΣΚΟΠΙΟΥ ( ΕΞΗΓΗΣΗ 1 - ΕΡΩΤΗΜΑ 1)
3. ΜΟΝΙΜΗ ΦΟΡΤΙΣΗ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΣΚΟΠΙΟΥ ΜΕ ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΞΗΓΗΣΗ 2 - ΕΡΩΤΗΜΑ 2)
4. ΦΟΡΤΙΣΗ ΜΕ ΕΠΑΦΗ ΚΑΙ ΑΠΟΦΟΡΤΙΣΗ ΜΕ ΑΓΓΙΓΜΑ ΧΕΡΙΟΥ ( ΕΞΗΓΗΣΗ 3 - ΕΡΩΤΗΜΑ 3)
2. ΠΡΟΣΩΡΙΝΗ ΦΟΡΤΙΣΗ ΚΑΙ ΑΠΟΦΟΡΤΙΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΣΚΟΠΙΟΥ ( ΕΞΗΓΗΣΗ 1 - ΕΡΩΤΗΜΑ 1)
3. ΜΟΝΙΜΗ ΦΟΡΤΙΣΗ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΣΚΟΠΙΟΥ ΜΕ ΕΠΑΓΩΓΗ (ΕΞΗΓΗΣΗ 2 - ΕΡΩΤΗΜΑ 2)
4. ΦΟΡΤΙΣΗ ΜΕ ΕΠΑΦΗ ΚΑΙ ΑΠΟΦΟΡΤΙΣΗ ΜΕ ΑΓΓΙΓΜΑ ΧΕΡΙΟΥ ( ΕΞΗΓΗΣΗ 3 - ΕΡΩΤΗΜΑ 3)
3. Πότε ανάβει το λαμπάκι;
Πώς λειτουργεί ο λαμπτήρας πυρακτώσεως (...σε αργή κίνηση)
Από τι αποτελείται ένα λαμπάκι ;
Ένα λαμπάκι όπως και μια απλή λάμπα αποτελούνται από : Το γυάλινο περίβλημα, ένα αδρανές αέριο π.χ. άζωτο, το νήμα πυράκτωσης (συνήθως από βολφράμιο), τα συρματάκια που στηρίζουν το νήμα πυράκτωσης, τα συρματάκια επαφής, το μονωτικό στέλεχος και τις δύο επαφές.
Πότε ανάβει το λαμπάκι ;
Για να ανάψει το λαμπάκι, θα πρέπει να είναι συνδεμένο με δυο καλώδια με μια ηλεκτρική πηγή δημιουργώντας έτσι ένα ηλεκτρικό κύκλωμα.
Τα βασικά στοιχεία του ηλεκτρικού κυκλώματος είναι: οι αγωγοί (τα καλώδια), μέσα από τους οποίους ρέει το ηλεκτρικό ρεύμα, η πηγή (η μπαταρία) που αναγκάζει τα ελεύθερα ηλεκτρόνια να κινηθούν, ο διακόπτης με τον οποίο μπορούμε να διακόψουμε τη ροή του ρεύματος, όποτε το επιθυμούμε, και η ηλεκτρική συσκευή (η λάμπα).
Το ηλεκτρικό κύκλωμα θα πρέπει να είναι κλειστό, ώστε να υπάρχει συνεχής ροή ηλεκτρονίων.
Η κίνηση των ηλεκτρονίων θα θερμάνει το νήμα πυρακτώσεως που έχει το λαμπάκι και αυτό τότε θα "φωτοβολήσει", δηλαδή θα εκπέμψει φως.
Πότε καίγεται μια λάμπα ;
Μια λάμπα καίγεται όταν κοπεί το νήμα πυρακτώσεως. Αυτό μπορεί να συμβεί είτε από υπερθέρμανση είτε από κάποιο χτύπημα.
Ποιοι είναι οι πόλοι μιας μπαταρίας ή μιας ηλεκτρικής πηγής ;
Κάθε ηλεκτρική πηγή έχει δύο πόλους, τον θετικό (+) και τον αρνητικό (-).
Πώς συνδέονται πολλές συσκευές στο ίδιο κύκλωμα ;
Όταν θέλουμε να συνδέσουμε πολλές συσκευές στο ίδιο ηλεκτρικό κύκλωμα π.χ. τις συσκευές του σπιτιού μας, τις συνδέουμε σε παράλληλη σύνδεση, έτσι ώστε ακόμα κι όταν μια συσκευή είναι κλειστή, το κύκλωμα να παραμένει κλειστό κι επομένως να υπάρχει ροή ηλεκτρικού ρεύματος για τις υπόλοιπες συσκευές.
Άλλος τρόπος σύνδεσης είναι η σύνδεση σε σειρά. Τότε όμως αν μια συσκευή είναι αποσυνδεθεί από το κύκλωμα, αυτό ανοίγει και δεν υπάρχει ροή ηλεκτρικού ρεύματος ούτε για τις άλλες συσκευές.
Ένα λαμπάκι όπως και μια απλή λάμπα αποτελούνται από : Το γυάλινο περίβλημα, ένα αδρανές αέριο π.χ. άζωτο, το νήμα πυράκτωσης (συνήθως από βολφράμιο), τα συρματάκια που στηρίζουν το νήμα πυράκτωσης, τα συρματάκια επαφής, το μονωτικό στέλεχος και τις δύο επαφές.
Πότε ανάβει το λαμπάκι ;
Για να ανάψει το λαμπάκι, θα πρέπει να είναι συνδεμένο με δυο καλώδια με μια ηλεκτρική πηγή δημιουργώντας έτσι ένα ηλεκτρικό κύκλωμα.
Τα βασικά στοιχεία του ηλεκτρικού κυκλώματος είναι: οι αγωγοί (τα καλώδια), μέσα από τους οποίους ρέει το ηλεκτρικό ρεύμα, η πηγή (η μπαταρία) που αναγκάζει τα ελεύθερα ηλεκτρόνια να κινηθούν, ο διακόπτης με τον οποίο μπορούμε να διακόψουμε τη ροή του ρεύματος, όποτε το επιθυμούμε, και η ηλεκτρική συσκευή (η λάμπα).
Το ηλεκτρικό κύκλωμα θα πρέπει να είναι κλειστό, ώστε να υπάρχει συνεχής ροή ηλεκτρονίων.
Η κίνηση των ηλεκτρονίων θα θερμάνει το νήμα πυρακτώσεως που έχει το λαμπάκι και αυτό τότε θα "φωτοβολήσει", δηλαδή θα εκπέμψει φως.
Πότε καίγεται μια λάμπα ;
Μια λάμπα καίγεται όταν κοπεί το νήμα πυρακτώσεως. Αυτό μπορεί να συμβεί είτε από υπερθέρμανση είτε από κάποιο χτύπημα.
Ποιοι είναι οι πόλοι μιας μπαταρίας ή μιας ηλεκτρικής πηγής ;
Κάθε ηλεκτρική πηγή έχει δύο πόλους, τον θετικό (+) και τον αρνητικό (-).
Πώς συνδέονται πολλές συσκευές στο ίδιο κύκλωμα ;
Όταν θέλουμε να συνδέσουμε πολλές συσκευές στο ίδιο ηλεκτρικό κύκλωμα π.χ. τις συσκευές του σπιτιού μας, τις συνδέουμε σε παράλληλη σύνδεση, έτσι ώστε ακόμα κι όταν μια συσκευή είναι κλειστή, το κύκλωμα να παραμένει κλειστό κι επομένως να υπάρχει ροή ηλεκτρικού ρεύματος για τις υπόλοιπες συσκευές.
Άλλος τρόπος σύνδεσης είναι η σύνδεση σε σειρά. Τότε όμως αν μια συσκευή είναι αποσυνδεθεί από το κύκλωμα, αυτό ανοίγει και δεν υπάρχει ροή ηλεκτρικού ρεύματος ούτε για τις άλλες συσκευές.
4. Ένα απλό κύκλωμα
5. Το ηλεκτρικό ρεύμα
Η 5η ενότητα: "Το ηλεκτρικό ρεύμα" δε θα διδαχθεί σύμφωνα με τις οδηγίες της Διεύθυνσης Σπουδών-Α/θμιας Εκπαίδευσης-Τμήμα Διδακτικών Βιβλίων
6. Αγωγοί και μονωτές
7. Ο διακόπτης
8. Σύνδεση σε σειρά και παράλληλη σύνδεση
|
|
|