Μια ερώτηση στο ηλεκτροσκόπιο.

Καλησπέρα και καλό υπόλοιπο Κυριακής σε όλους.

Επειδή είχα πολλά χρόνια να ασχοληθώ με το πεδίο Coulomb της Β λυκείου γενικής, θα ήθελα μια επιβεβαίωση στην ερμηνεία της ηλέκτρισης (ή μήπως φόρτισης;) με επαγωγή ενός ηλεκτροσκοπίου, όπως περιγράφεται στην εικόνα 5 της σελίδας 7 του βιβλίου.

Αντιγράφω από το βιβλίο (τα έντονα δικά μου):

β. Στη συνέχεια ακουμπάμε με το δάκτυλό μας το σφαιρίδιο του ηλεκτροσκοπίου. Ο δείκτης επανέρχεται στην αρχική του θέση. Αυτό συμβαίνει γιατί τα ηλεκτρόνια μέσω του σώματός μας μεταφέρονται στη γη. Το σφαιρίδιο παραμένει φορτισμένο θετικά (Εικ. 5β).

γ. Μετά απομακρύνουμε το δάκτυλό μας από το σφαιρίδιο. Παρατηρούμε ότι το σύστημα παραμένει αμετάβλητο (Εικ. 5γ).

δ. Τέλος, απομακρύνουμε και τη ράβδο από το σφαιρίδιο. Ο δείκτης αποκλίνει από την αρχική κατακόρυφη θέση του. Αυτό συμβαίνει γιατί ηλεκτρόνια της ράβδου και του δείκτη μεταφέρονται στο σφαιρίδιο, οπότε η ράβδος και ο δείκτης φορτίζονται θετικά. Το σφαιρίδιο παραμένει θετικά φορτισμένο, γιατί τα ηλεκτρόνια που μεταφέρθηκαν σ’ αυτό εξουδετέρωσαν μέρος του θετικού του φορτίου.

Το ερώτημά μου είναι στο σχήμα (γ).

Αν τα φύλλα (έτσι τα λέμε στο γυμνάσιο…) δεν ανοίγουν, σημαίνει ότι είναι αφόρτιστα. Αυτό συμβαίνει, παρότι το σφαιρίδιο του ηλεκτροσκοπίου είναι θετικό; Δηλαδή, δε μετακινούνται άλλα ελεύθερα ηλεκτρόνια από τα φύλλα προς στο σφαιρίδιο, διότι τα ηλεκτρόνια αυτά έλκονται μεν από το θετικό σφαιρίδιο, αλλά απωθούνται ταυτόχρονα από την αρνητική ράβδο; (σαν να λέμε: όποιος έφυγε μέσω του χεριού, έφυγε… οι άλλοι στη θέση τους)

Αν είναι έτσι, ομολογώ πως δεν το είχα συνειδητοποιήσει τόσα χρόνια, ότι, μετά το άγγιγμα με το χέρι και παρουσία του αρνητικού σώματος, το κεφάλι του ηλεκτροσκοπίου θα είναι θετικό, αλλά τα πόδια ουδέτερα… 

Και μια ερώτηση ως προς την ονομασία του φαινομένου:

Στο βιβλίο του γυμνασίου, το ηλεκτροσκόπιο του σχήματος (α) το αναφέρει ως ηλεκτρισμένο, αλλά όχι φορτισμένο. Άρα, το σχήμα (α) δείχνει ηλέκτριση από επαγωγή (δύο πόλοι, φορτίο μηδέν) και τα υπόλοιπα σχήματα δείχνουν φόρτιση με επαγωγή (τελική απόκτηση φορτίου ετερόσημου του αρχικού σώματος); Διότι, μου φαίνεται ότι χρησιμοποιούμε τους δύο όρους χωρίς διάκριση…

(Visited 1,363 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
63 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Βασίλειος Γκάγκας
23 ημέρες πριν

Γεια σου Ελευθερία.

Σχετικά με τη διάκριση μεταξύ της ηλέκτρισης και της φόρτισης (στους μαθητές) αναφέρω τα εξής:

– Η ηλέκτριση είναι η ιδιότητα που έχουν τα σώματα να έλκουν με ηλεκτρικές δυνάμεις κάποια άλλα σώματα. Αυτή την ιδιότητα μπορεί να την αποκτήσουν με 3 τρόπους. Με το να τριφτούν με ένα άλλο σώμα, με το να ακουμπήσουν ένα άλλο φορτισμένο σώμα ή με το να έρθουν κοντά σε ένα άλλο φορτισμένο σώμα.

– Η φόρτιση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα σώματα αυξάνουν ή μειώνουν το ηλεκτρικό τους φορτίο. Αυτό συμβαίνει όταν χάνουν ή όταν προσλαμβάνουν ηλεκτρόνια αντίστοιχα.

Τελευταία διόρθωση23 ημέρες πριν από Βασίλειος Γκάγκας
Βαγγέλης Κουντούρης
23 ημέρες πριν

καλησπέρα σε όλους
έτσι πράγματι είναι,
το κομμάτι είναι σωστά γραμμένο
το ηλεκτροσκόπιο είναι συνολικά φορτισμένο, αλλά τοπικά όχι,
στην περιοχή που έχει τη δυνατότητα να φανεί το τυχόν φορτίο, στα φύλλα του δηλαδή, είναι αφόρτιστο, άρα δεν δείχνει τίποτα
(τα αρνητικά φορτία φύγανε, διότι τα έδιωχνε το εξωτερικό πεδίο και τους δόθηκε και δρόμος μέσω του σώματός μας)
https://ekountouris.blogspot.com/2019/10/blog-post.html

Διονύσης Μάργαρης
Διαχειριστής
23 ημέρες πριν

Καλησπέρα Ελευθερία.
όταν στο β) ακουμπάμε το δάκτυλό μας, κάποια ηλεκτρόνια φεύγουν προς την Γη. Στο σημείο που ακουμπάμε, τελικά υπάρχει φορτίο ανά μονάδα όγκου; Νομίζω όχι.
Όλο το σύστημα σφαιριδίου + φύλλα είναι αφόρτιστο, με εξαίρεση μια μικρή περιοχή του σφαιριδίου, απέναντι από την φορτισμένη ράβδο.
Έτσι τα φύλλα είναι κλειστά, δείχνοντας μηδενικό φορτίο. Αυτό συμβαίνει στο β). Και αν τώρα απομακρύνουμε το χέρι μας τι θα αλλάξει; Τίποτα.
Αυτό που θα αλλάξει την κατάσταση είναι η απομάκρυνση της ράβδου, όπου τα θετικά φορτία (της μιας πλαγιάς) του σφαιριδίου θα σκορπίσουν σε όλο το διαθέσιμο χώρο με αποτέλεσμα να αποκτήσουν θετικό φορτίο και τα δύο φυλλαράκια και να αποκλίνουν.
Όσον αφορά για τους δυο όρους, θα συμφωνήσω με τον Βασίλη (καλησπέρα Βασίλη) και την διάκριση που κάνει, αν και συνήθως οι δυο όροι χρησιμοποιούνται σαν συνώνυμοι…

Διονύσης Μάργαρης
Διαχειριστής
23 ημέρες πριν
Απάντηση σε  Ελευθερία Νασίκα

Ελευθερία, το σύστημα σφαιρίδιο- φυλλαράκια στο σχήμα β) έχει δυναμικό μηδέν αφού συνδέεται με τη Γη.
Μην προσπαθήσεις όμως από εκεί να οδηγηθείς στην κατάσταση ισορροπίας που έχει επιτευχθεί, διότι:
1) Δεν έχεις έναν αγωγό με κάποια συμμετρία για να μπορείς να εφαρμόσεις μαθηματικές εξισώσεις και κυριότερο:
2) Το παραπάνω σύστημα, βρίσκεται υπό την επίδραση εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου, αυτού της ράβδου.
Άρα, γιατί δεν αποκτούν φορτία τα φυλλαράκια;
-Γιατί έτσι δείχνει το πείραμα.
-Πώς ερμηνεύεται η μη απόκλιση;
-Το στέλεχος και τα φυλλαράκια δεν έχουν φορτία (μάλλον το συνολικό φορτίο τους είναι μηδενικό). Η επίδραση του εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου της ράβδου συν το σχήμα της διάταξης θα καθορίσουν το πόσα ηλεκτρόνια θα φύγουν, προς τη Γη και πώς θα κατανεμηθούν τα θετικά που πλεονάζουν…
Αλλά προσοχή. Η ερμηνεία έρχεται εκ των υστέρων. Προηγείται αυτό που δείχνει το πείραμα και όχι η δική μας αρχική πρόβλεψη με κάποιο μοντέλο, το οποίο έχουμε από την θεωρία μας.

Διονύσης Μάργαρης
Διαχειριστής
23 ημέρες πριν
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Να προσθέσω κάτι, για σκέψη:
Μήπως τα φυλλαράκια αποκλίνουν αν το φορτίο της ράβδου που πλησιάζει δημιουργεί ένα πανίσχυρο ηλεκτρικό πεδίο;
Μήπως δηλαδή αν πλησιάσουμε τη μια φορτισμένη σφαίρα της μηχανής Van de Graff αποκλίνουν τα φυλλαράκια στο β) σχήμα;
Νομίζω ότι η εικόνα θα είναι διαφορετική, από αυτήν του βιβλίου, στην περίπτωση αυτή.
ΥΓ
Δεν έχω όμως εργαστήριο να το δοκιμάσω…

Βαγγέλης Κουντούρης
23 ημέρες πριν
Απάντηση σε  Ελευθερία Νασίκα

ο πιο παλιός Πειραματικός, ο γράφων δηλαδή, το έχει κάνει και αυτό, αλλά καλύτερα πίσω, στα “νόμιμα”…

Διονύσης Μάργαρης
Διαχειριστής
23 ημέρες πριν
Απάντηση σε  Ελευθερία Νασίκα

Ακριβώς Ελευθερία.
Για κάνε και μια δοκιμή…

Βαγγέλης Κουντούρης
23 ημέρες πριν

ως προς την ηλέκτριση-φόρτιση (οι έννοιες συνήθως ταυτίζονται)
η θέση μου είναι η του βιβλίου του Γυμνασίου
ηλέκτριση είναι η διαδικασία με την οποία δημιουργούνται φορτία σε ένα σώμα, σε περιοχές του, και φόρτιση η διαδικασία με συνολικό φορτίοστο σώμα διάφορο του μηδενός

Δημήτρης Γκενές
Αρχισυντάκτης
23 ημέρες πριν

Καλησπέρα Ελευθερία.
Δες εδώ τις αναλυτικές απαντήσεις μου στις ερωτήσεις 12 , 19 και 20 του βιβλίου της Γ Γυμνασίου
Δυστυχώς η τακτική της αφαίρεσης παραγράφων από την διδακτέα και εξεταστέα ύλη είναι κακούργημα. Πρέπει να διδάσκονται το φαινόμενο της επαγωγής αγωγών αλλά και μονωτώνν (πόλωση). Χωρίς αυτά δεν εξηγούνται καν τα φαινόμενα που επιδεικνύουμε ( ( έλξη αφόρτιστων σωματιδίων ) . Όμως δεν υπήρξε ποτέ ένας φυσικός σε ΙΕΠ ή σε άλλη υπεύθυνη θέση που να ενδιαφερθεί για το περιεχόμενο της διδασκόμενης φυσικής πολύ περισσότερο δε στο γυμνάσιο.

Βαγγέλης Κουντούρης
22 ημέρες πριν
Απάντηση σε  Δημήτρης Γκενές

καλημέρα Μήτσο
ευχαριστώ
τα ίδια, περίπου, γράφω σε έτοιμο βιβλίο μου Φυσικής Γ Γυμνασίου που έμεινε στα εξώφυλλα…
δυστυχώς

Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Καλησπέρα Ελευθερία ,
καλησπέρα στην ηλεκτρισμένη παρέα αλλά όχι φορτισμένη.
Όπως το λέει ο Βαγγέλης το νοιώθω κι εγώ και ένα βιβλίο που έχω ανοιχτό μπροστά μου γράφει “ηλέκτριση η φόρτιση σώματος ονομάζεται κάθε διαδικασία με την οποία προκαλείται εμφάνιση ηλεκτρικού φορτίου σε κάποια περιοχή του σώματος.”
και με προβληματίζει
Τελικά λέω…
Ηλέκτριση και φόρτιση είναι διαδικασία που τα σώματα αποκτούν ιδιότητα
Ηλεκτρισμένο(στο σχήμα α έχομε ηλεκτρισμένο ηλεκ/πιο)
Φορτισμένο(στο σχήμα δ έχομε φορτισμένο ηλεκ/πιο)
Δηλαδή το
φορτισμένο σώμα έχει πλεόνασμα η έλλειμα e (θα μπορούσα να το πω και ολικά
ηλεκτρισμένο).
Αν στο σώμα έχει για κάποιο λόγο μετατοπισθεί αριθμός e από μια περιοχή του σε άλλη μπορώ να πω ότι το σώμα είναι ηλεκτρισμένο αλλά όχι φορτισμένο.
 
Ένα καλό σχετικό του βιβλίου παράδειγμαcomment image
Ο κοίλος αγωγός αφόρτιστος .Εισάγω φορτισμένη μεταλλική σφαιρα από το άνοιγμα(την κρατώ από μονωτικό στέλεχος) .Ο κοίλος αγωγός ηλεκτρίζεται (επαγωγικά) με την εσωτερική επιφάνεια αρνητικά φορτισμένη και την εξωτερική θετικά φορτισμένη.
Ακουμπώ τη σφαίρα στο εσωτερικό τοίχωμα οπότε παρατηρούμε ότι το φορτίο στην εξωτερική επιφάνεια μένει αναλλοίωτο και μετά την απομάκρυνση της σφαίρας.
Τώρα ο κοίλος αγωγός είναι πλέον φορτισμένος
Νομίζω είμαι σε συμφωνία με το Μήτσο που είδα τώρα ολίγο βιαστικά
Καλησπέρα Μήτσο

Τελευταία διόρθωση23 ημέρες πριν από Διονύσης Μάργαρης
Βαγγέλης Κουντούρης
22 ημέρες πριν
Απάντηση σε  Ελευθερία Νασίκα

καλημέρα σε όλους
διαβάζω με τη σειρά τις τοποθετήσεις, ίσως προλάβω τον Παντελή, αλλά αυτός μεγάλος άνθρωπος είναι ξυπνάει από του Θεού τη νύχτα…
μα, βέβαια τα πήρε και τα 4 “-” η σφαίρα, Ελευθερία και έγινε ουδέτερη
γι αυτό είχε βγει στη “γύρα” με 4 “+”,
αναζητούσε 4 “-”
(είναι να χάνεις 4 “-” στον καιρό μας με τέτοια ακρίβεια των πάντων;)

Βαγγέλης Κουντούρης
22 ημέρες πριν
Απάντηση σε  Ελευθερία Νασίκα

κάποτε θα πρέπει να σοβαρευτούν τα κόμματα και οι παρατάξεις που σιγοντάρουν τις καταλήψεις
ως προς το σχήμα του Παντελή θα τροποποιήσω τη θέση μου, πλησιάζοντας και δικαιώνοντας σε μεγάλο βαθμό τη δική σου, νομίζω, μόλις επανέλθω από εξωτερικές δουλειές
θα τοποθετηθώ και ως προς το +,-, των φορτίων, που γράφει ο Μήτσος, εκτιμώ ότι πρόκειται για πειραματική κwloφαρδία…

Πάνος Μουρούζης
23 ημέρες πριν

Και μία προβοκατόρικη ερώτηση. Τι θα συνέβαινε αν στην εικόνα 1 πλησιάζαμε θετικά φορτισμένη ράβδο στο ηλεκτροσκόπιο και όχι αρνητικά όπως στο σχήμα;

Βαγγέλης Κουντούρης
22 ημέρες πριν
Απάντηση σε  Πάνος Μουρούζης

καλό μεσημέρι, Πάνο
Απαντώ με την αναλυτική απάντηση του Μήτσου, αλλά και τη δική μου από το βιβλίο μου που δεν εξεδόθη τελικά…
“Δείτε την εργαστηριακή άσκηση: ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις.
https://ekountouris.blogspot.com/2019/10/blog-post.html
Ο δίσκος, το στέλεχος και ο δείκτης φορτίζονται με επαγωγή και στην πιο μακρυνή τους περιοχή από τη ράβδο εμφανίζεται θετικό φορτίο. Άρα το άκρο του στελέχους και ο δείκτης είναι ομόσημα φορτισμένα και επομένως απωθούνται.
Θα παρατηρούσαμε ακριβώς το ίδιο (η μόνη διαφορά θα ήταν ότι το φορτίο στη μακρυνή περιοχή θα ήταν αρνητικό, αλλά αυτό εμείς δεν μπορούμε να το αντιληφθούμε)
παρατήρηση
Προφανώς από αβλεψία στην εκφώνηση αναφέρεται το στέλεχος (που είναι απροσπέλαστο) αντί για τον δίσκο. “
δεν βλέπω την τυχόν μπλόφα…

Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Ελευθερία Νασίκα

Για το ερώτημα του Πάνου.
Πλησιάζουμε θετικά φορτισμένη Με το που αγγίζουμε το δάκτυλο έρχονται e από τη Γη εξουδετερώνουν τα + των φύλλων …η συνέχεια στην εικόνα.comment image

Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Προσοχή
Παρ’όλο που πήγα να διαγράψω την εικόνα για διόρθωση αυτή αρνήθηκε να φύγει. Στη τελευταία φάση τα φύλλα είναι φορτισμένα με – – και αποκλίνουν ενώ στο σφαιρίδιο μειώθηκε το – φορτίο.
Συγνώμη

Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης
Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Ελευθερία.
Ο,τι βλέπεις δεν είναι τυχαίο.
Τα 4+ τηs σφαίραs επάγουν 4- εσωτερικά που λείπουν εξωτερικά άρα 4+ εξωτερικά.
Όταν η σφαίρα ακουμπήσει εσωτερικά έχουμε
…(4+)+(4-)=0 Για το σύστημα αγωγός – σφαίρα σε όλη τη διαδικασία ισχύει η αρχή διατήρησης του φορτίου. Είχαμε 4+ αρχικά και έχουμε 4+ τελικά.
(Όσον αφορά τα εξ επαγωγής εμφανιζόμενα φορτία με το νόμο Gauss αποδεικνύεται ότι είναι αντίθετα)

Βαγγέλης Κουντούρης
22 ημέρες πριν

καλημέρα Παντελή
πάλι ξύπνησες νωρίς
βέβαια και συμφωνώ

Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Ελευθερία και Βαγγέλη
Μη παρεξηγηθώ …Η φωτό από το Πανεπιστημιακό (Η. Yough) της κόρης στο ΕΜΠ comment image
Βαγγέλη αργά κοιμούμαι νωρίς ξυπνώ… μα είναι κατάσταση αυτή;

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα παιδιά.
Η ερώτηση του Πάνου με κάνει να σκεφτώ το φορτίο του εδάφους.
Μόνο τότε θα υπάρξει διαφορά.
Αν λ.χ. το έδαφος έχει θετικό φορτίο και πλησιάσουμε θετικά φορτισμένη ράβδο, δεν είναι πρόθυμο να παράσχει ηλεκτρόνια στο ηλεκτροσκόπιο.