by 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…
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.
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
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…
Σ’ ευχαριστώ Βασίλη, αν και την ηλέκτριση την είχα στο μυαλό μου και αυτή ως διαδικασία και όχι ως ιδιότητα.
Σίγουρα, πάντως, η διάκριση ηλέκτρισης-φόρτισης είναι απαραίτητη στην περίπτωση του παραπάνω σχήματος (α).
Σ’ ευχαριστώ για την απάντηση, Βαγγέλη.
Περίμενα ότι, μένοντας το ηλεκτροσκόπιο θετικά φορτισμένο, τα φύλλα θα άνοιγαν. Έτσι, η πρώτη αντίδρασή μου στο σχήμα (γ) ήταν έκπληξη.
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
Διονύση, σ’ ευχαριστώ για την απάντηση.
Προσπάθησα να σκεφτώ με όρους δυναμικού (πιάνοντας το ηλεκτροσκόπιο, το γειώνουμε), αλλά είμαι πολύ ντεφορμέ, μετά από τόσα χρόνια!
Δεν μπορούσα να εξηγήσω γιατί το φορτίο του ηλεκτροσκοπίου στο σχήμα (γ) δεν κατανέμεται (ακόμα) ομοιόμορφα σε όλη την έκτασή του, αλλά εντοπίζεται απέναντι από τη ράβδο, ενώ τα φύλλα παραμένουν ουδέτερα (όλο το ηλεκτροσκόπιο δεν έχει το ίδιο δυναμικό;…)
Γι’ αυτό περιορίστηκα στην ερμηνεία που έγραψα παραπάνω, με δυνάμεις (τα ηλεκτρόνια αυτά έλκονται μεν από το θετικό σφαιρίδιο, αλλά απωθούνται ταυτόχρονα από την αρνητική ράβδο). Μου φάνηκε αρκετά πειστική!
Να είσαι καλά!
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.
Ευχαριστώ Διονύση!
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…
Ευχαριστώ Βαγγέλη.
Τη διάκριση το βιβλίο του γυμνασίου την κάνει στην επαγωγή, στην τριβή και την επαφή χρησιμοποιεί τους όρους μάλλον ισοδύναμα.
Και γω που έχω εργαστήριο… δύο κιόλας!
Πάντως, αυτό που λες είναι λογικό… αν το εξωτερικό πεδίο είναι πολύ ισχυρό, το επαγόμενο φορτίο και μεγαλύτερο θα είναι και σε μεγαλύτερη έκταση θα εντοπίζεται, οπότε τα φύλλα πιθανόν να ανοίξουν… κάτι τέτοιο εννοείς;
Ακριβώς Ελευθερία.
Για κάνε και μια δοκιμή…
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.
ο πιο παλιός Πειραματικός, ο γράφων δηλαδή, το έχει κάνει και αυτό, αλλά καλύτερα πίσω, στα “νόμιμα”…