Ε΄ ΤΑΞΗ - ΦΥΣΙΚΗ - ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ
Φ.Ε.1: Στατικός ηλεκτρισμός
Ο στατικός ηλεκτρισμός σε προσομοίωση
Γιατί το μπαλόνι θα κολλήσει πάνω στην μάλλινη μπλούζα, αν το τρίψουμε πάνω της;
Εξήγηση:
Το μπαλόνι και η μπλούζα είναι ουδέτερα φορτισμένα: τα μόριά τους έχουν ίδιον αριθμό πρωτονίων (με θετικά ηλεκτρικά φορτία) και ηλεκτρονίων (με αρνητικά ηλεκτρικά φορτία).
Όταν τρίβουμε το μπαλόνι πάνω στην μπλούζα, τότε αυτό «δίνει» κάμποσα από τα ηλεκτρόνιά του σ’ αυτήν. Έτσι, το μπαλόνι (με λιγότερα ηλεκτρόνια) γίνεται θετικά φορτισμένο, αφού έχει περισσότερα πρωτόνια από ηλεκτρόνια, και η μπλούζα φορτίζεται αρνητικά, αφού τα ηλεκτρόνιά της, μαζί με αυτά που απέκτησε από το μπαλόνι, είναι περισσότερα από τα πρωτόνιά της.
Επομένως, μπλούζα και μπαλόνι έχουν αντίθετα ηλεκτρικά φορτία, άρα έλκονται.
Η έλξη αυτή δημιουργεί στατικό ηλεκτρισμό.
Δείτε το, παίζοντας με την παρακάτω προσομοίωση. ΚΛΙΚ στην εικόνα:
Εξήγηση:
Το μπαλόνι και η μπλούζα είναι ουδέτερα φορτισμένα: τα μόριά τους έχουν ίδιον αριθμό πρωτονίων (με θετικά ηλεκτρικά φορτία) και ηλεκτρονίων (με αρνητικά ηλεκτρικά φορτία).
Όταν τρίβουμε το μπαλόνι πάνω στην μπλούζα, τότε αυτό «δίνει» κάμποσα από τα ηλεκτρόνιά του σ’ αυτήν. Έτσι, το μπαλόνι (με λιγότερα ηλεκτρόνια) γίνεται θετικά φορτισμένο, αφού έχει περισσότερα πρωτόνια από ηλεκτρόνια, και η μπλούζα φορτίζεται αρνητικά, αφού τα ηλεκτρόνιά της, μαζί με αυτά που απέκτησε από το μπαλόνι, είναι περισσότερα από τα πρωτόνιά της.
Επομένως, μπλούζα και μπαλόνι έχουν αντίθετα ηλεκτρικά φορτία, άρα έλκονται.
Η έλξη αυτή δημιουργεί στατικό ηλεκτρισμό.
Δείτε το, παίζοντας με την παρακάτω προσομοίωση. ΚΛΙΚ στην εικόνα:
Μπορούμε να δημιουργήσουμε εύκολα στατικό ηλεκτρισμό, τρίβοντας ορισμένες επιφάνειες μεταξύ τους (μαλλί με πλαστικό, χαρτί με πλαστικό, μαλλί με γυαλί, κλπ.).
Το πιο γνωστό παράδειγμα στατικού ηλεκτρισμού το βλέπουμε όταν κολλάνε μικρά κομματάκια φελιζόλ στο χέρι μας και δεν λένε να ξεκολλήσουν!
Άλλο παράδειγμα στατικού ηλεκτρισμού είναι οι αστραπές και οι κεραυνοί.
ΚΛΙΚ στην εικόνα, για περισσότερα, σχετικά με τις αστραπές και τους κεραυνούς:
Πειράματα με τον στατικό ηλεκτρισμό
Ας δούμε μερικά παραδείγματα στατικού ηλεκτρισμού:
1. Το πιο απλό, πρώτα:
Τρίβουμε μία πλαστική χτένα σε ένα μάλλινο ύφασμα
και βλέπουμε μετά πώς τραβά πάνω της μικρά κομματάκια χαρτί:
1. Το πιο απλό, πρώτα:
Τρίβουμε μία πλαστική χτένα σε ένα μάλλινο ύφασμα
και βλέπουμε μετά πώς τραβά πάνω της μικρά κομματάκια χαρτί:
(youtu.be/n82B0STEX9Y)
2. Το πείραμα της σελ. 94 του βιβλίου (Φ.Ε.1), με τα καλαμάκια:
(youtu.be/r8VY3cp8kKE)
Η ηλεκτροστατική μηχανή
Όταν ένα σώμα χάνει ηλεκτρόνια επειδή υπερισχύουν τα πρωτόνια, αποκτά θετικό φορτίο. Αντίθετα, όταν κερδίζει ηλεκτρόνια, τότε μέσα σε αυτό υπερτερούν τα ηλεκτρόνια και αποκτά αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο. Όταν τρίβουμε ένα σώμα σε ένα άλλο, τότε το ένα φορτίζεται θετικά και το άλλο αρνητικά, οπότε τα σώματα ονομάζονται ετερώνυμα (διαφορετικά) φορτισμένα. Όταν δύο σώματα έχουν όμοιο ηλεκτρικό φορτίο ονομάζονται ομώνυμα φορτισμένα.
Όταν τρίβουμε δύο σώματα, μεταφέρονται ηλεκτρόνια από το ένα σώμα στο άλλο. Τα σώματα τότε φορτίζονται ηλεκτρικά. Όταν δύο σώματα είναι φορτισμένα όμοια, απωθούνται, ενώ όταν είναι φορτισμένα διαφορετικά, έλκονται.
Όταν πλησιάσουμε μεταξύ τους δύο αντίθετα φορτισμένα σώματα, τότε βλέπουμε να παράγεται ηλεκτρική εκκένωση (επειδή ξεφορτίζεται από τα ηλεκτρόνια το ένα σώμα). Αυτό το βλέπουμε καθαρά στην ηλεκτροστατική μηχανή, με την οποίαν μπορούμε να δημιουργήσουμε μικρές "αστραπές".
Δείτε από το 1:50 και μετά.
Όταν τρίβουμε δύο σώματα, μεταφέρονται ηλεκτρόνια από το ένα σώμα στο άλλο. Τα σώματα τότε φορτίζονται ηλεκτρικά. Όταν δύο σώματα είναι φορτισμένα όμοια, απωθούνται, ενώ όταν είναι φορτισμένα διαφορετικά, έλκονται.
Όταν πλησιάσουμε μεταξύ τους δύο αντίθετα φορτισμένα σώματα, τότε βλέπουμε να παράγεται ηλεκτρική εκκένωση (επειδή ξεφορτίζεται από τα ηλεκτρόνια το ένα σώμα). Αυτό το βλέπουμε καθαρά στην ηλεκτροστατική μηχανή, με την οποίαν μπορούμε να δημιουργήσουμε μικρές "αστραπές".
Δείτε από το 1:50 και μετά.
(youtu.be/1An71aMpLWc)
Η αστεία πλευρά του στατικού ηλεκτρισμού
Την επόμενη φορά που θα χαϊδέψετε το μαλλιαρό σκυλάκι σας, φροντίστε να το κάνετε με ένα μάλλινο, ή ακρυλικό ύφασμα.
Το αποτέλεσμα θα είναι αρκετά διασκεδαστικό:
(youtu.be/aO-phqmyqdY)
Μπορείτε, επίσης, να παίξετε με μία γατούλα και ένα μπαλόνι (αν και, μάλλον, εκείνη δεν θα το βλέπει το ίδιο αστείο...):
Μπορείτε, επίσης, να παίξετε με μία γατούλα και ένα μπαλόνι (αν και, μάλλον, εκείνη δεν θα το βλέπει το ίδιο αστείο...):
(youtu.be/-PCS9A_WjsM)
Αν όμως η γάτα σας είναι ήρεμη και τρυφερή, μάλλον θα το δει σαν ένα είδος χαδιού εκ μέρους σας...
Αν όμως η γάτα σας είναι ήρεμη και τρυφερή, μάλλον θα το δει σαν ένα είδος χαδιού εκ μέρους σας...
(youtu.be/wDyXzGGyyOA)
Γεννήτρια Van der Graaf
Η γεννήτρια Van der Graaf είναι μία συσκευή η οποία λειτουργεί, ουσιαστικά, ως αντλία ηλεκτρονίων. Μια τέτοια γεννήτρια μπορεί να δημιουργήσει μία τεράστια τάση ηλεκτρικού ρεύματος (μέχρι και 1.000.000 volt!!!).
Πρακτικά, όταν την θέτουμε σε λειτουργία και την ακουμπάμε, γεμίζουμε στατικό ηλεκτρισμό.
Το αποτέλεσμα είναι σαν το παρακάτω…
(Πηγή: youtu.be/jZEFuCxD7BE
...ή σαν αυτό:
(youtu.be/WS9ISUXBsa8)
Βέβαια, όταν ανακατεύεται ο Mr. Bean, γίνονται όλα άνω-κάτω:
Βέβαια, όταν ανακατεύεται ο Mr. Bean, γίνονται όλα άνω-κάτω:
(Πηγή: youtu.be/jdU_hDsbAbA)
(youtu.be/EURZLiQfM7k)
Παίζουμε με τον στατικό ηλεκτρισμό
Φτιάξτε σπινθήρες με τον John Travolta-ge!
Κουνήστε το πόδι του Johnnie και αυτό θα μαζέψει ηλεκτρικά φορτία από το χαλί. Πλησιάστε το χέρι του στο πόμολο της πόρτας και ξεφoρτωθείτε τα παραπανήσια φορτία.
Κουνήστε το πόδι του Johnnie και αυτό θα μαζέψει ηλεκτρικά φορτία από το χαλί. Πλησιάστε το χέρι του στο πόμολο της πόρτας και ξεφoρτωθείτε τα παραπανήσια φορτία.