Μια ερώτηση στο ηλεκτροσκόπιο.

Καλημέρα σε όλους σας. Όσον αφορά τα ηλεκτοστατικά φαινόμενα, μου έχουν συμβεί διάφορα περίεργα. Ένα από αυτά είναι η διαφορετική συμπεριφορά δύο ποτηριών από φελιζόλ. (https://blogs.sch.gr/mourouzis/quot-apotychimena-quot-peiramata/ το 13).
Η γεννήτρια Wimshurst με έχει παιδέψει πολύ κατά καιρούς. Θυμάμαι πριν από που μούλεγε ένας φίλος κατασκευαστής ότι ο θετικός πόλος σε μία γεννήτρια είναι πάντα ο ίδιος και δεν μπορούσα να καταλάβω και το γιατί και το πως θα αντιστρέψω αυτή την κατάσταση. Με διάφορα πειράματα κατάλαβα ότι αυτό οφείλεται στην αρχική (μαγιά) που παραμένει πάντα στη συσκευή. Για να την αντιστρέψεις αρκεί να την στρέψεις ανάποδα 2-3 περιστροφές. Για τον ηλεκτρικό στρόβιλο διαπίστωσα ότι η αλληλεπίδραση στροβίλου αέρα γίνεται μέσω των ιόντων και όχι μέσω των ηλεκτρονίων αφού τα ιόντα έχουν πολύ μεγαλύτερη μάζα από τα ηλεκτρόνια. Αν συνδέσουμε το στρόβιλο με το + ηλεκτρόνια από τα μόρια του αέρα μεταφέρονται στην ακίδα του στρόβιλου, έτσι δημιουργούνται θετικά ιόντα τα οποία απωθούνται από την ακίδα και λόγω δράσης αντίδρασης στην ακίδα ασκείται δύναμη που προκαλεί ροπή και περιστροφή. Αν συνδέσουμε το στρόβιλο στο – τα μόρια του αέρα πολώνονται, ακουμπάνε στην ακίδα και φορτίζονται αρνητικά αφού ηλεκτρόνια μεταφέρονται στα μόρια. Ηλεκτρόνια μπορούν να μεταφερθούν στα μόρια του αέρα και χωρίς ν’ ακουμπήσουν μόρια του αέρα στην ακίδα, αφού από την ακίδα απελευθερώνονται ηλεκτρόνια. Συνοπτικά θα λέγαμε ότι ο “ηλεκτρικός άνεμος” οφείλεται στα ιόντα τα οποία όμως φορτίζονται από μεταφορά ηλεκτρονίων.

Το ζεστό μέρος ενός κεριού που βρίσκεται στο κάτω του μέρος αποτελείται από ηλεκτρόνια και θετικά ιόντα. Έτσι αν το πλησιάσουμε στο – της γεννήτριας θα δούμε έλξη στο κάτω μέρος και άπωση στο πάνω αφού τα πολωμένα άτομα φθάνουν στον πόλο, μεταφέρονται ηλεκτρόνια σ’ αυτά και τα φορτίζουν αρνητικά. Αν πλησιάσουμε το κερί στο + θα δούμε ξεκάθαρα μία άπωση λόγω άπωσης των θετικών ιόντων που έχει το πλάσμα του κεριού ή που δημιουργούνται στα πιο κρύα μέρη του.

Δημήτρη την καλησπέρα μου από την Κέρκυρα
Μίλησα για λάκκο έχοντας στο μυαλό μου δύο πράγματα.

1. Ότι το πείραμα πετυχαίνει αν βάλουμε αρνητικά φορτισμένη ράβδο. Το πείραμα πετυχαίνει εξίσου καλά ανεξάρτητα του φορτίου της ράβδου που πλησιάζουμε ή ακουμπάμε.
2. Το ότι δίνουμε στη γη έναν ιδιαίτερο ρόλο, ως αποδέκτη ή ως δότη ηλεκτρονίων.Η γη δεν παίζει κανέναν ιδιαίτερο ρόλο. Το πείραμα πετυχαίνει ακόμη και αν δεν βάλουμε τη γη καθόλου στο παιχνίδι. Αρκεί να ακουμπήσουμε στο ηλεκτροσκόπιο ένα σώμα με μεγάλη χωρητικότητα όπως μία μεγάλη αγώγιμη σφαίρα μη γειωμένη. Τη γη απλά μπορούμε να τη φανταστούμε σαν μία μεγάλη αγώγιμη σφαιρική επιφάνεια. Έτσι όταν τα φορτία μοιράζονται μεταξύ φύλλων ηλεκτροσκοπίου και γης, πρακτικά τα φύλλα εκφορτίζονται γιατί η απόκτηση κοινού δυναμικού με τη γη σημαίνει άδειασμα φορτίων από τα φύλλα του ηλεκτροσκοπίου.