( ΣΤΑΤΙΚΟΣ )

Τα φορτία που αναπτύσσονται δεν κινούνται αλλά παραμένουν πάνω στο

αντικείμενο

Αρμένης Σπύρος Φυσικός Γυμνάσιο Καμινίων

Θαλής (624-546π.χ)

Παρατήρησε ότι το ήλεκτρο (κεχριμπάρι)

όταν το έτριβε με μάλλινο ύφασμα έλκει

μικρά χαρτάκια.

Τα φαινόμενα αυτά ονομάστηκαν «ηλεκτρικά»

Ήλεκτρο-Κεχριμπάρι είναι ρετσίνι κωνοφόρων δέντρων σε απολιθωμένη

κατάσταση και βρίσκεται συνήθως στη θάλασσα ( στην Βόρεια 

θάλασσα βρίσκονται τα πιο ανοιχτόχρωμα). Έχουν βρεθεί

κοιτάσματα σε πάρα πολλές περιοχές της γης και σε πάρα πολλές

αποχρώσεις

Μετά τον Θαλή έπρεπε να περιμένουμε μέχρι τον 16ο αιώνα όπου ο Άγγλος William Gilbert (1540-1643) ασχολήθηκε περισσότερο

συστηματικά με αυτά τα φαινόμενα. Επίσης μελέτησε και τα φαινόμενα του μαγνητισμού

Τρίβουμε ένα καλαμάκι ανάμεσα στα φύλλα του βιβλίου μας και παρατηρούμε ότι αποκτά την

ιδιότητα να έλκει μικρά χαρτάκια.

Πως ελέγχω αν ένα αντικείμενο είναι ηλεκτρισμένο;

Ηλεκτρικό εκκρεμές

Ηλεκτροσκόπιο

Λέμε ότι το καλαμάκι ηλεκτρίστηκε και ότι έλκει τα χαρτάκια επειδή τους ασκεί ηλεκτρική

δύναμη.

Δύο ηλεκτρισμένα αντικείμενα μπορούν να έλκονται ή να απωθούνται.

Αυτά που έλκονται λέμε ότι το κάνουν αυτό γιατί έχουν αντίθετα ηλεκτρικά φορτία.

Αυτά που απωθούνται λέμε ότι το κάνουν αυτό γιατί έχουν ομώνυμα ηλεκτρικά φορτία.

Το ηλεκτρικό φορτίο είναι ένα φυσικό μέγεθος που εμφανίζεται ως θετικό ή αρνητικό.

Τα ομώνυμα φορτία απωθούνται. Τα ετερώνυμα έλκονται.

Διετέλεσε μέλος της Επιτροπής που συνέταξε τη Διακήρυξη της Ανεξαρτησίας

των ΗΠΑ. Συνολικά, η συμβολή του Φραγκλίνου στην ανεξαρτησία των

Ηνωμένων Πολιτειών είναι μεγάλη. Είναι από τους λεγόμενους "πατέρες"

αμερικάνικου έθνους

Ο Βενιαμίν Φραγκλίνος γεννήθηκε στη Βοστώνη. Ήταν το 15ο από τα

17 παιδιά του Γιοσάια Φραγκλίνου, ενός παρασκευαστή κεριών και σαπουνιών. Ήταν ο

νεότερος γιος της οικογένειας και μάλλον ο πιο αγαπημένος

Εργάστηκε πάνω στον ηλεκτρισμό και

πρότεινε την ιδέα του αρνητικού και θετικού ηλεκτρικού φορτίου.

Το ηλεκτρικό φορτίο μπορούμε να το μετρήσουμε.

Το μετράμε σε Coulomb (1C)

To ηλεκτρικό φορτίο το συμβολίζουμε με το Q ή q

+1C

+1C

900.000tn900.000tn

1mC=10-3C

1μC=10-6C

1nC=10-9C

1pC=10-

12C

Μερικές άλλες μονάδες

Ηλεκτρίζοντας ένα συνηθισμένο αντικείμενο αποκτά φορτίο μερικών

nC.

Δηλαδή το 1C είναι πολύ μεγάλη ποσότητα φορτίου

1m

Niels Bohr Ernest Rutherford

Διατύπωσαν ένα πρότυπο για το άτομο

Ας το δούμε...

Το ηλεκτρόνιο έχει αρνητικό φορτίο

Το πρωτόνιο θετικό φορτίο και ίσο με του ηλεκτρονίου

Πρωτόνιο και νετρόνιο ζυγίζουν το ίδιοΕπειδή το άτομο έχει τόσα ηλεκτρόνια

όσα και πρωτόνια συνολικά το άτομο είναι αφόρτιστο

Όταν το άτομο χάσει ή κερδίσει ηλεκτρόνια μετατρέπεται σε θετικό ή αρνητικό ιόν, αντίστοιχα.

Το ηλεκτρικό φορτίο εμφανίζεται σε ακέραια πολλαπλάσια του φορτίου 1.6.10-19C, που είναι το φορτίο του ηλεκτρονίου.

Υπάρχει φορτισμένο αντικείμενο με 16.10-19C;

Ναι, αφού το φορτίο αυτό είναι 10x1.6.10-19C δηλ. ακέραιο πολλαπλάσιο του φορτίου του ηλεκτρονίου.

+2μC

+3μC

+3μC

+2μC

Τις φέρνω σε επαφή+2μC

+2μC

+4μC

+1μC

+3μC

+3μC

α) β) γ)

Λ Σ Λ

Σε κάθε διαδικασία το συνολικό

ηλεκτρικό φορτίο παραμένει σταθερό.

;

;

Μετά

Είναι τα υλικά μέσα στα οποία μπορούν να κινηθούν τα ηλεκτρικά φορτία.

- - - -

- - - -

- - -

- - -

- - - - - -

Με επαφή το άκρο της ράβδου αποκτά

αρνητικό φορτίο

Το φορτίο δεν μένει στην άκρη της ράβδου αλλά

κινείται και κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλη την

έκταση της ράβδου.

Αφόρτιστη μεταλλική ράβδος

Σφαίρα αρνητικά φορτισμένη.

Αγωγοί είναι όλα τα μέταλλα, ο υγρός αέρας κ.ά.

Αν τα παραπάνω φορτία δεν μπορούσαν να κινηθούν μέσα στο υλικό της ράβδου τότε θα το

λέγαμε Μονωτή.Μονωτές είναι τα πλαστικά, ο ξηρός αέρας, το καθαρό νερό.

e

Αφόρτιστο μάλλινο ύφασμα

Αφόρτιστος πλαστικός χάρακας

Τρίβουμε τον πλαστικό χάρακα με το μάλλινο ύφασμα

Τότε ηλεκτρόνια εγκαταλείπουν τον πλαστικό χάρακα και περνούν στο μάλλινο ύφασμα

Κερδίζοντας ηλεκτρόνια το μάλλινο ύφασμα αποκτά αρνητικό φορτίο

Χάνοντας ηλεκτρόνια ο πλαστικός χάρακας αποκτά θετικό φορτίο

- - - -

- - - - + + + +

+ + + +

Τα ηλεκτρόνια που περνούν από το χάρακα στο ύφασμα που βρέθηκαν;

- - - - -

Φορτισμένη με θετικό φορτίο γυάλινη ράβδο

Σφαίρα Αφόρτιστη

+ + + + +

Λόγω ελκτικών δυνάμεων περνούν ηλεκτρόνια από την αφόρτιστη σφαίρα στη

γυάλινη ράβδο

+ + +

+ +

Φέρνω σε επαφή τη γυάλινη ράβδο με

τη σφαίρα

Μετά την επαφή θα έχω...

Η ΑΦΟΡΤΙΣΤΗ ΣΦΑΙΡΑ ΦΟΡΤΙΣΤΗΚΕ ΜΕ ΤΟ

ΙΔΙΟ ΦΟΡΤΙΟ ΠΟΥ ΕΙΧΕ ΤΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΠΟΥ ΕΦΕΡΑ ΣΕ ΕΠΑΦΗ ΜΑΖΙ

ΤΗΣ

Ηλεκτροστατική γεννήτρια η οποία

πάνω στη μεταλλική

επιφάνεια έχει αποκτήσει

ηλεκτρικό φορτίο

Το κορίτσι αγγίζει την φορτισμένη επιφάνεια

Μήπως είδε κάτι και τρόμαξε;

Μια αφόρτιστη μεταλλική

σφαίρα

Πλησιάζουμε μια φορτισμένη ράβδο χωρίς να την φέρουμε σε επαφή

με τη σφαίραΗ ράβδος έχει παραμείνει αφόρτιστη

ακόμα

Φεύγουν τα αρνητικά φορτία (ηλεκτρόνια) από τη σφαίρα, λόγω

άπωσης από τα αρνητικά φορτία της

ράβδου

Η μεταλλική σφαίρα

φορτίστηκε με το αντίθετο

φορτίο σε σχέση με το φορτίο της

ράβδου που φέραμε κοντά της

Αντί να ακουμπήσουμε

το σύρμα μπορούμε να

ακουμπήσουμε το δάκτυλο

μας

Ένα μικρό αφόρτιστο

πλαστικό μπαλόνιΗ φορτισμένη ράβδος έλκει το

αφόρτιστο μπαλόνι

Γιατί;

Πλησιάζω μια φορτισμένη ράβδο

ΤΙ ΠΑΡΑΤΗΡΩ;

ΑΣ ΔΟΥΜΕ ΣΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΤΟΥ

ΜΠΑΛΟΝΙΟΥ

Η χτένα είναι φορτισμένη

Η φλέβα νερού είναι αφόρτιστη

Πως έλκεται;

Για δες αυτό...

ΑΝΤΙ – ΣΤΑΤΙΚΑ ΠΡΟΙΟΝΤΑ ΤΟΥ ΕΜΠΟΡΙΟΥ

Η λωρίδα αυτή μεταφέρει τα ηλεκτρικά φορτία από το χέρι

στο πάτωμα.Η ταινία αυτή μεταφέρει

τα φορτία που αναπτύσσονται λόγω της τριβής του αυτοκινήτου με τον αέρα, στο έδαφος.

Με αυτό στο σπρέϊ ψεκάζονται κάποιες επιφάνειες και έτσι δεν αναπτύσσονται στατικά φορτία.

1736-1806

221

R

QQkF

Q1 , Q2 τα ηλεκτρικά φορτία (χωρίς πρόσημα)

2

29109C

mNk

R , η απόσταση των φορτίων

«Η δύναμη με την οποία έλκονται οι απωθούνται δύο ηλεκτρικά φορτία είναι ανάλογη των φορτίων και αντιστρόφως ανάλογη της απόστασής τους».

Η μαθηματική σχέση

1. Τι σημαίνει ότι η δύναμη είναι ανάλογη των φορτίων;

2. Τι σημαίνει ότι η δύναμη είναι αντιστρόφως ανάλογη

της απόστασης;

+ + + + + +

+1C

+1C

+1C

Πως η σφαίρα ασκεί δύναμη από απόσταση στο φορτισμένο σωματίδιο;

Α

Β

Γ

Η φορτισμένη σφαίρα αλλάζει τις ιδιότητες του χώρου γύρω από αυτήν

με αποτέλεσμα ο χώρος να ασκεί δύναμη σε κάθε φορτισμένο σωματίδιο

που θα βρεθεί μέσα σε αυτό.

ΤΕΛΙΚΑ ΤΗΝ ΔΥΝΑΜΗ ΤΗΝ ΑΣΚΕΙ ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΠΟΥ

ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙΤΑΙ ΑΠΟ ΤΟ ΦΟΡΤΙΟ ΤΗΣ ΣΦΑΙΡΑΣ

Η δύναμη που ασκεί το πεδίο σε ένα φορτισμένο σωματίδιο που έχει φορτίο 1C λέγεται ένταση του

ηλεκτρικού πεδίου στο αντίστοιχο σημείο

Μέσα στη σχολική τάξη η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου της Γης είναι 150Ν/C

Ποια είναι η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στα σημεία Β, Γ;

F=10N

F=8N

F=15N

Michael Faraday ( 1791 -1867)

Ο Faraday κατασκεύασε ένα πρότυπο δυναμό.  Σε μια επίσκεψη στο Βασιλικό Ίδρυμα, ο Υπουργός των Οικονομικών τον ρώτησε:  - Ποια είναι η χρησιμότητά του;Η απάντηση του Faraday είναι σήμερα κλασσική:  - Μια μέρα , κύριε, θα το φορολογήσετε!Μέσα σε μια γενιά οι «απόγονοι» του δυναμό του Faraday είχαν αρχίσει να φωτίζουν τον κόσμο.

Ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε τις δυναμικές γραμμές για να αισθητοποιήσει

ένα ηλεκτρικό πεδίο.

Όπου οι δυναμικές γραμμές είναι πυκνές το ηλεκτρικό πεδίο είναι ισχυρό

Ομογενές πεδίο (έχει τις δυναμικές του γραμμές παράλληλες και ισαπέχουσες)

Ηλεκτρικό πεδίο ετερώνυμων φορτίων

Ηλεκτρικό πεδίο ομώνυμων φορτίων

Κλωβός FaradayTο ηλεκτρικό πεδίο δεν μπορεί να

εισχωρήσει μέσα σε μεταλλική κοιλότητα.

Βάλε ένα ραδιοφωνάκι μέσα σε μια κατσαρόλα. Μπορεί να <<πιάσει>>

σταθμό;

Το ηλεκτρικό πεδίο (Ε) στο μέσο της απόστασης δύο διαδοχικών πυλώνων παίρνει τιμές ίσες ή και μεγαλύτερες από το όριο επικινδυνότητας και κατά συνέπεια πολύ μεγαλύτερες από το όριο ασφαλείας

Ασφαλής απόσταση θεωρούνται τα 200 μέτρα