ΣτατικόςΣτατικόςΗλεκτρισμόςΗλεκτρισμός

Ε΄ τάξηΕ΄ τάξη

Πέτρος ΓεωργιάδηςΣύμβουλος Επιστήμης,

Υ.Π.Π.

http://www.richmond.k12.va.us/schools/thirteenacres/attraction3.htm

Στατικός ηλεκτρισμόςΣτατικός ηλεκτρισμός

• Ο Ο Θαλής ο ΜιλήσιοςΘαλής ο Μιλήσιος τον 6τον 6οο π.Χ. αιώνα π.Χ. αιώνα παρατήρησε ότι το παρατήρησε ότι το ήλεκτροήλεκτρο όταν τρίβεται όταν τρίβεται

σε μάλλινο ύφασμα αποκτά την ιδιότητασε μάλλινο ύφασμα αποκτά την ιδιότητα να να έλκει τρίχες, φτερά κτλ. Η ιδιότητα αυτή που έλκει τρίχες, φτερά κτλ. Η ιδιότητα αυτή που

αποκτά το ήλεκτρο και άλλα υλικά αποκτά το ήλεκτρο και άλλα υλικά ονομάστηκεονομάστηκε ηλεκτρισμός.ηλεκτρισμός.

• Με την τριβή αναπτύσσονται Με την τριβή αναπτύσσονται ηλεκτρικά ηλεκτρικά φορτίαφορτία τα οποία όμως είναι τα οποία όμως είναι στατικάστατικά,, δηλαδή παραμένουν στη θέση τους.δηλαδή παραμένουν στη θέση τους.

• Ο Ο στατικός ηλεκτρισμόςστατικός ηλεκτρισμός μελετά τις ιδιότητες μελετά τις ιδιότητες των στατικών ηλεκτρικών φορτίων.των στατικών ηλεκτρικών φορτίων.

Τι συμβαίνει αν πλησιάσουμε δύο αντικείμενα που τα Τι συμβαίνει αν πλησιάσουμε δύο αντικείμενα που τα έχουμε τρίψει με μάλλινο ύφασμα και έχουν αποκτήσει έχουμε τρίψει με μάλλινο ύφασμα και έχουν αποκτήσει

ηλεκτρικό φορτίο;ηλεκτρικό φορτίο;

Τα ΟΜΟΙΑΟΜΟΙΑ φορτίαφορτία απωθούνταιαπωθούνται. Δηλαδή…

Τα ΑΝΤΙΘΕΤΑΑΝΤΙΘΕΤΑ φορτίαφορτία έλκονταιέλκονται. Δηλαδή…

α) α) θετικόθετικό με με θετικόθετικό απωθούνται απωθούνται

β) β) αρνητικόαρνητικό με με αρνητικόαρνητικό απωθούνται απωθούνται

ΘετικόΘετικό με με αρνητικόαρνητικό έλκονται έλκονται

http://www.thebakken.org/electricity/science-of-static.html

Μάλλινο ύφασμαΜάλλινο ύφασμα

ΜπαλόνιΜπαλόνι

Μάλλινο ύφασμαΜάλλινο ύφασμα

ΜπαλόνιΜπαλόνι

Το μάλλινο ύφασμα έχει τώρα

περισσότερα θετικά, γι’ αυτό λέμε ότι έχει ΘΕΤΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟΘΕΤΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ

Το μπαλόνι έχει τώρα περισσότερα αρνητικά, γι’ αυτό

λέμε ότι έχει ΑΡΝΗΤΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟΑΡΝΗΤΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ

ΠΡΙΝΠΡΙΝ(Προσέξτε το φορτίο!)

ΜΕΤΑΜΕΤΑ(Άλλαξε κάτι στο φορτίο;)

τρίψιμοτρίψιμο

Ας δούμε τι συμβαίνει όταν τρίβεται το Ας δούμε τι συμβαίνει όταν τρίβεται το μπαλόνι με το μάλλινο ύφασμα…μπαλόνι με το μάλλινο ύφασμα…

http://www.physicsclassroom.com/mmedia/estatics/esn.html

Πώς λειτουργεί το ηλεκτροσκόπιο;Πώς λειτουργεί το ηλεκτροσκόπιο;

1.1. Αρχικά το ηλεκτροσκόπιο έχει ουδέτερο φορτίο. Η βελόνα του βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας

2.2. Όταν πλησιάσουμε ένα αρνητικά φορτισμένο μπαλόνι, τα ηλεκτρόνια (αρνητικό φορτίο) που βρίσκονται στο ηλεκτροσκόπιο απωθούνται και κινούνται από την πλάκα προς τη βελόνα

3.3. Αγγίζοντας τη βελόνα με το χέρι, επιτρέπουμε στα ηλεκτρόνια (αρνητικό φορτίο) να φύγουν

4.4. Αφού τα ηλεκτρόνια έχουν φύγει, το ηλεκτροσκόπιο τώρα έχει θετικό φορτίο, το οποίο παραμένει συγκεντρωμένο κοντά στο μπαλόνι (Υπενθύμιση: θετικό με αρνητικό έλκονται!)

5.5. Όταν απομακρύνουμε το μπαλόνι, το θετικό φορτίο σκορπίζεται ομοιόμορφα στο ηλεκτροσκόπιο

Αστραπές και κεραυνοί!Αστραπές και κεραυνοί!

ΕΡΩΤΗΣΗ:

Σκεφτήκατε καμιά φορά σε τι διαφέρει η αστραπή Σκεφτήκατε καμιά φορά σε τι διαφέρει η αστραπή από τον κεραυνό;από τον κεραυνό;

3.3. Ανάμεσα στα ηλεκτρικά φορτία Ανάμεσα στα ηλεκτρικά φορτία αναπτύσσονται ισχυρές ελκτικές αναπτύσσονται ισχυρές ελκτικές δυνάμεις και ακολουθεί δυνάμεις και ακολουθεί ηλεκτρική ηλεκτρική εκκένωσηεκκένωση (δηλ. (δηλ. αστραπήαστραπή)!)!

1.1. Τα σύννεφα Τα σύννεφα κινούνται και κινούνται και τρίβονται με τα τρίβονται με τα ρεύματα του αέραρεύματα του αέρα

2.2. Στο πάνω και Στο πάνω και κάτω μέρος τωνκάτω μέρος των συννέφων συννέφων αναπτύσσονται αναπτύσσονται αντίθετα ηλεκτρικά αντίθετα ηλεκτρικά φορτίαφορτία

Πώς δημιουργείται Πώς δημιουργείται ο κεραυνός;ο κεραυνός;

http://www.weatherwizkids.com/lightning1.htm

Προσέξτε τα ηλεκτρικά φορτία!!

http://www.ntu.edu.sg/SAO/Sports/links/pic3.jpg

http://blog.protectedstatic.com/wp-content/uploads/2006/11/seattle-lightning.jpg

Αλεξικέραυνα στις οροφές κτιρίωνΑλεξικέραυνα στις οροφές κτιρίων

Πώς λειτουργεί το αλεξικέραυνο;Πώς λειτουργεί το αλεξικέραυνο;

www.lightningrod.com/manual5_how.html

Συγκέντρωση θετικού Συγκέντρωση θετικού φορτίου στη γηφορτίου στη γη

Συγκέντρωση αρνητικού Συγκέντρωση αρνητικού φορτίου στα σύννεφα φορτίου στα σύννεφα λόγω τριβήςλόγω τριβής

κεραυνός

αλεξικέραυνοαλεξικέραυνο

Πορεία θετικού φορτίου μέσα

από το αλεξικέραυνο

Πορεία αρνητικού φορτίου

Βενιαμίν ΦραγκλίνοςΒενιαμίν Φραγκλίνος1706-17901706-1790

Εφευρέτης & πολιτικόςΕφευρέτης & πολιτικός

http://tovima.dolnet.gr/data/D2004/D0215/1rey6c.jpg

Ο Βενιαμίν Φραγκλίνος είχε ιδιαίτερο πάθος με τις

φυσικές επιστήμες. Ασχολήθηκε κυρίως με τον ηλεκτρισμό αποδεικνύοντας

ότι ο κεραυνός είναι ένα ηλεκτρικό φαινόμενο από το

οποίο ο άνθρωπος μπορεί να προστατευτεί με το

αλεξικέραυνο.

Το πείραμα του Βενιαμίν Φραγκλίνου με το χαρταετόΤο πείραμα του Βενιαμίν Φραγκλίνου με το χαρταετό

http://www.isofthouse.com/images/app-lg/ally-2-ben-franklin-adventure-scr2.jpg

Κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας στην Πενσιλβάνια των ΗΠΑ, ο

Βενιαμίν Φραγκλίνος πέταξε έναν αετό από μεταξωτό ύφασμα. Στο σπάγγο είχε δέσει ένα μεταλλικό κλειδί, το οποίο προσέλκυσε το

αντίθετο προς το δικό του φορτίο των νεφών. Έτσι δημιουργήθηκε ο πρώτος τεχνητός κεραυνός στην

ιστορία.

Με το (επικίνδυνο!) πείραμα αυτό ο Φραγκλίνος απέδειξε ότι πίσω από

τα καταιγιδοφόρα νέφη δεν κρύβεται η μήνις των θεών αλλά κάτι πολύ πιο απλό: ένα ηλεκτρικό φορτίο

αντίθετο από εκείνο της Γης!http://www.focusmag.gr

http://www.thebakken.org/electricity/images-static/lightning-umbrella.gif

Αλεξιβρόχιο με αλεξικέραυνο!Αλεξιβρόχιο με αλεξικέραυνο!

Άραγε Άραγε πώςπώς λειτουργούσε το λειτουργούσε το

‘‘ατομικό’ αλεξικέραυνο;ατομικό’ αλεξικέραυνο;

Μετά την εφεύρεση και την επιτυχημένη

εφαρμογή του αλεξικέραυνου σε κτίρια,

εξαπλώθηκε η ‘μόδα’ του ‘ατομικού’ ‘ατομικού’ αλεξικέραυνου!!αλεξικέραυνου!!

Στατικός ηλεκτρισμός στο σπίτιΣτατικός ηλεκτρισμός στο σπίτι

http://www.weatherwizkids.com/lightning1.htm

1.1. Στη χειρολαβή της πόρτας Στη χειρολαβή της πόρτας υπάρχει ουδέτερο ηλεκτρικό υπάρχει ουδέτερο ηλεκτρικό φορτίο (θετικό και αρνητικό μαζί)φορτίο (θετικό και αρνητικό μαζί)

2.2. Στο χέρι μας έχει μαζευτεί Στο χέρι μας έχει μαζευτεί αρνητικό φορτίο, από την αρνητικό φορτίο, από την τριβή των ποδιών μας με το τριβή των ποδιών μας με το χαλί!χαλί!

3.3. Μόλις πλησιάσει το χέρι Μόλις πλησιάσει το χέρι μας τη χειρολαβή της πόρτας μας τη χειρολαβή της πόρτας το αρνητικό φορτίο (του το αρνητικό φορτίο (του χεριού μας) έλκει το θετικό χεριού μας) έλκει το θετικό φορτίο (της χειρολαβής) και φορτίο (της χειρολαβής) και νιώθουμε να μας διαπερνά νιώθουμε να μας διαπερνά ηλεκτρισμός!!ηλεκτρισμός!!

Δείτε τι μπορεί να κάνει ο στατικός Δείτε τι μπορεί να κάνει ο στατικός ηλεκτρισμός… στα μαλλιά σας!!ηλεκτρισμός… στα μαλλιά σας!!

http://gpc.edu/~pgore/PhysicalScience/electric-charge.html