ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ

Transcript

1 ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ

2 Ο ηλεκτρισμός ειναι ένας <<γενικός όρος>> όπου περιλαμβάνει ηλεκτρικά φαινόμενα,δηλαδή ένα σύνολο απο φυσικά φαινόμενα που σχετίζονται με τη παρουσια και τη ροη του ηλεκτρικού φορτίου οπως : 1.ηλεκτρικό φορτίο 2.ηλεκτρικό πεδίο 3.ηλεκτρικό δυναμικό 4.ηλεκτρικό ρεύμα 5.ηλεκτρομαγνήτες

3 Τα ηλεκτρικά φαινόμενα έχουν αρχίσει να μελετούνται από την Αρχαιότητα. Ιστορικά ως έννοια έχει τις ρίζες του στην παρατήρηση του Θαλή του Μιλήσιου (περίπου το 600 π.χ.) ότι κομμάτι ήλεκτρου (κεχριμπάρι) που τρίβεται σε ξηρό ύφασμα έλκει μικρά κομμάτια άχυρου. Εξ ου και η ονομασία "ηλεκτρισμός", δηλαδή το φαινόμενο που παρατηρείται στο ήλεκτρο. Η ονομασία αυτή του συνόλου των σχετικω ν φαινομένων άρχησε να χρησιμοποιείται από το1600 περίπου. Ο μως τα ουσιαστικά βήματα της επιστήμης π ου οδήγησαν σταδιακά σε πρακτικές τεχνολογικές καινοτομίες άρχησαν ουσιαστικά από το 17ο αιω να.

4 Οι ίδιες οι πρακτικές εφαρμογές αυτού του κλάδου της επιστήμης άρχισαν να αναπτύσονται στα τέλη του 19ου αιω να. Η ταχύρυθμη ανάπτυξη της ηλεκτρικής τεχνολογίας, με εφαρμογές και στο βιομηχανικό και στον οικιακό τομέα, μετέβαλλε αρκετά τις ανθρω πινες κοινωνίες, χάρη στην εξαιρετική ευελιξία της ηλεκτρικής ενέργειας, να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ένα σχεδόν απεριόριστο σύνολο εφαρμογω ν που περιλαμβάνουν τις μεταφορές, τη θέρμανση, το φωτισμό, τις επικοινωνίες, και τέλος τον υπολογισμό, την αποθήκευση και τη μετάδοση πληροφοριω ν. Η ηλεκτρική ενέργεια είναι η ραχοκοκαλιά της σύγχρονης βιομηχανικής κοινωνίας αλλά και της ακόμη πιο σύγχρονης κοινωνίας της πληροφορίας.

5

6 Ηλεκτρικο φορτιο Είναι μια ιδιότητα κάποιων υπατομικω ν σωματιδίων, που καθορίζουν τις ηλετρομαγνητικές τους αλληλεπιδράσεις. Η ηλρεκτρικά φορτισμένη ύλη δημιουργεί και αλληλεπιδρά με ηλεκτρομαγνητικά πεδία.

7 Το πείραμα μας: wimshusrt machine

8 Πως ειναι: Ειναι αυτοδιεργειρόμενη συσκευή παραγωγής ηλεκτρικω ν φορτίων. Δύο πλαστικοί δίσκοι, διαμέτρου περίπου cm,μπορούν να περιστρέφονται χειροκίνητα, με αντίθετη μεταξύ τους φορά, μέσω συστήματος ιμάντων. Ακτινωτά πάνω στους δίσκους ειναι στερεά προσαρμοσμένα λεπτά ελάσματα αλουμινίου

9 Το αρχικό στάδιο: Η περιστροφή των δίσκων προκαλεί παραγωγή ηλετρικω ν φορτίων. Τα φορτία οδηγούνται σε δύο πυκνότητες και σε δύο ακροδέκτες παροχής υψηλής τάσης.

10 Τι γίνεται τότε ; Οταν η διαφορά δυναμικού υπερβεί το φράγμα των 20 kv/cm περίπου, δημιουργείται ανάμεσα στις σφαιρικές απολήξεις των πολλων,στιγμιαία ηλεκτρική εκκένωση. *Η συνηθέστερη αιτία μη παραγωγής φορτίων ειναι η ύπαρξη υγρασίας στην ατμόσφαιρα

11

12 Ηλεκτροστατικές Μηχανές

13 Περιγραφή της ηλεκτροστατικής Γεννητριάς Κelvin water

14 Μία δεξαμενή έχει δύο τρύπες που στάζουν νερό (ή άλλο υγρό). Οι σταλαγματιές του νερού παίρνουν μέσα από δύο αγω γιμους δακτυλίους, και καταλήγουν στους κάδους. Οι κάδοι πρέπει να είναι ηλεκτρικά μονωμένοι μεταξύ τους και από το περιβάλλον τους. Ομοίως, οι δακτύλιοι πρέπει να είναι ηλεκτρικά μονωμένοι ο ένας από τον άλλο και από το περιβάλλον τους. Ο αριστερός δακτύλιος συνδέεται αγω γιμα μέσω καλωδίου με τον δεξιό κάδο και ο δεξιός δακτύλιος με το αριστερό κάδο. Είναι ουσιαστικό κάθε δακτύλιος να τοποθετηθεί γύρω από το σημείο στο οποίο η ροή του νερού που περνά μέσα από αυτό να γίνεται με ξεχωριστές σταγόνες. Κάθε αγω γιμο σύστημα (δεξιός κάδος αριστερός δακτύλιος ) και (αριστερός κάδος δεξιός δακτύλιος) συνδέεται με καλω διο και τελικά τα δύο αγω γιμα συστήματα καταλήγουν σε δύο σημεία που απέχουν λίγα χιλιοστά. Μεταξύ αυτω ν των σημείων θα ξεσπάσει σπινθήρας όταν η συσκευή λειτουργήσει.

15 [Επεξεργασία] Αρχή της λειτουργίας Για να ξεκινήσει η διαδικασία φόρτισης πρέπει οι κάδοι να έχουν τυχαία η με δική μας παρέμβαση έστω ο αριστερός θετικό φορτίο και ο δεξιός αρνητικό φορτίο. Τω ρα ο δεξιός δακτύλιος έχει επίσης κάποιο θετικό φορτίο, δεδομένου ότι είναι συνδεδεμένο με τον θετικό κάδο. Ο δεξιός θετικός δακτύλιος θα προσελκύσει με επαγωγή αρνητικό φορτίο στη δεξιά τρύπα που πέφτει το νερό. Ο ταν η αρνητική σταγόνα πέσει θα συγκεντρωθεί στον αρνητικό κάδο και έτσι θα ενισχυθεί το αρνητικό φορτίο. Το ίδιο θα συμβεί και στο αριστερό δακτύλιο κάδο και θα ενισχυθεί το θετικό φορτίο. Ο ταν τα συγκεντρωμένο φορτίο γίνει αρκετό ξεσπά σπινθήρας μεταξύ των σημείων που απέχουν λίγα χιλιοστά και η διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρι τον επόμενο σπινθήρα... [

16 Ηλεκτροστατική Μηχανή Van De Graaff

17 H συσκευη χρησιμευει, οπως και η μηχανη Wimshurt, για τη δημιουργία διαφοράς δυναμικού έως 200 kv και έντασης ρεύματος έως 20 μα για πειράματα στατικού ηλεκτρισμού. Τα ηλεκτρικά φορτία παράγονται απο την τριβή ελαστικού ή υφασμάτινου ιμάντα πάνω σε σταθερά ελάσματα και μεταφέρονται σε σφαίρα απο αλουμίνιο, διαμέσου mm, η οποία αποτελεί τον αρνητικό πόλο της πηγής.ο άλλος ακροδέκτης βρίσκεται στη βάση της συσκευής.

18 Η κίνηση του ιμάντα πραγματοποιείται είτε με χειροκίνητη μανιβέλα, είτε με ενσωματωμένο μικρό ηλεκτρικό κινητήρα 220 V / 50 Ηz. Η συσκευή λειτουργεί σωστά όταν ρυθμίζεται η τάση του ιμάντα μέσω ειδικού περικοχλίου που βρίσκεται στην κορυφή ή στη βάση της συσκευής. Η μηχανή συνοδεύεται απο σειρά εξαρτημάτων για την επίδειξη ηλεκτροστατικω ν φαινομένων, όπως σφαιρικό αγωγό εκφόρτισης, ηλεκτρικό θύσανο, στρόβιλο και εκκρεμές, λαμπτήρα νέον, κλωβό Faraday, ανταλακτικά ελάσματα και εφεδρικούς ιμάντες κλπ.

19 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ PAUL HEWITT ΛΕΟΝΑΡ ΝΤΕ ΒΡΙΣ ΤΑ ΒΙΒΛΙΑ ΤΩΝ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ PAUL HEWITT ΤΟ ΠΑΝΗΓΥΡΙ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΡΟΧΑΛΙΑ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ Ο ΦΩΤΟΓΡΑΦΟΣ ΦΥΣΙΚΗ Β ΚΑΙ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΧΟΛΙΚΟ ΣΤΙΣ ΓΕΙΤΟΝΙΕΣ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ LEWIS EPSTEIN PSSC PHYSICS ΑΝΔΡΕΑΣ ΚΑΣΣΕΤΑΣ ΦΥΣΙΚΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΒΑΣΙΛΗΣ ΚΑΡΑΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ-ΝΙΚΟΣ ΠΑΠΑΣΤΑΜΑΤΙΟΥ- ΑΠΟΣΤΟΛΟΣ ΦΕΡΤΗΣ-ΧΡΙΣΤΟΣ ΧΑΛΕΤΣΟΣ ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

20 Καπότης Κωσταντίνος Καρπαθάκη Χριστίνα Κούτελου Μαρια Μπαλτά Βασιλκή Μπαμπίλη Αγγελική Νικολαϊδη Χριστίνα

21 ΤΕΛΟΣ...