Φόρτιση ηλεκτροσκοπίου και απόκλιση των φύλλων του με μπαταρία 4,5 Volts.
Είναι από τη σειρά πειραμάτων που βιντεοσκοπούμε με το Θοδωρή. Στο βίντεο χρησιμοποιούμε έναν επίπεδο πυκνωτή, φτιαγμένο από δυο μεταλλικούς δίσκους και ένα κομμάτι από μεμβράνη διαφάνειας για εκτυπωτή λέιζερ (ή φωτοαντιγραφικό) για να δείξουμε ότι τα φύλλα ενός ηλεκτροσκοπίου μπορούν να αποκλίνουν με μια μπαταρία 4,5 Volts. Θεωρούμε ότι η επίδειξη βοηθά τους μαθητές να κατανοήσουν ότι τα φαινόμενα που συνήθως δείχνουμε στο κεφάλαιο του στατικού ηλεκτρισμού μπορούν να παραχθούν και στο δυναμικό ηλεκτρισμό. Ουσιαστικά ότι τα φορτία είτε παράγονται με τριβή είτε προέρχονται από μπαταρία είναι τα ίδια. Θυμίζω για το σκοπό αυτό ο Faraday έκανε μεγάλο αριθμό πειραμάτων μεταξύ των ετών 1830-32, και ο Arons – στο γνωστό βιβλίο που μετέφρασε και ο επιμελήθηκε όμορφα ο Ανδρέας Βαλαδάκης– προτείνει να δείχνουμε στους μαθητές μας (σελίδες 267-269).
Αυτό το «Πυκνωτικό ηλεκτροσκόπιο» είναι μια ιδέα του Volta από το 1782. Κάτι που μας εντυπωσίασε είναι ότι με την κατασκευή μας απέκλιναν τα φύλλα του ηλεκτροσκοπίου και με «μπαταρία» που φτιάξαμε από λεμόνι, γαλβανιζέ βίδα και φύλλο χαλκού (ή κέρμα των 5λεπτών του Ευρώ). Σημειώνεται ότι τεχνικά το πείραμα είναι αρκετά απαιτητικό, μην απογοητευτείτε αν δεν το πετύχετε εύκολα: Απόλυτη παραλληλία μεταξύ των δίσκων, μικρή απόσταση μεταξύ τους – σε σημείο που απαιτεί προσεκτικό καθάρισμά τους από παλιότερες κόλλες- και, όπως σχεδόν κάθε πείραμα στατικού ηλεκτρισμού, μια μέρα χωρίς υγρασία.
Επιπλέον προσφέρεται για τη διδασκαλία του επίπεδου πυκνωτή που υπάρχει στην καινούργια ύλη για τη Β΄ Λυκείου.
![]()
Εντυπωσιακό Παναγιώτη.
Οι ερμηνείες πολλές.
καλησπέρα Πάνο
μάλλον δεν είδες το πρώτο μου σχόλιο
“ή το ότι τα δύο φύλλα (ένα το κινητό και ένα το ακίνητο στέλεχος) είναι φορτισμένα;“
τελικά, Γιάννη, παραγέρασα και “χάνω λάδια” μου φαίνεται, και ως Πειραματικός, αλλά και, κυρίως, “ως εκ του Κλασσικού”…
μα, αυτήν την τρίτη σου λύση, υπονοώ από την αρχή, για την ερμηνεία της ένδειξης του ηλεκτροσκοπίου, της απόκλισης δηλαδή του κινητού στελέχους από την κατακόρυφη
είναι ένας τρόπος για να αποκτήσει ο δίσκος του ηλεκτροσκοπίου φορτία, θετικά στην περίπτωση που φαίνεται στην εικόνα σου, θα μπορούσε αυτό να γίνει και αν ακουμπούσαμε φορτισμένο σώμα με τριβή ή τον ένα πόλο φορτισμένης ηλεκτροστατικής μηχανής, η με μια “κουτάλα” μεταφοράς φορτίων, τα οποία στη συνέχεια διαχέονται παντού και στο ακίνητο στέλεχος και στο κινητό, οπότε αυτά ως ομόσημα φορτισμένα απωθούνται, να τη η εξήγηση της απόκλισης
το ότι δημιουργείται τάση πολύ μεγάλη, το ότι το δυναμικό του απομένοντος δίσκου αυξάνεται τί μας νοιάζει και, κυρίως τί νοιάζει το ηλεκτροσκόπιο;
αυτό είναι η εξήγηση της φόρτισης του ηλεκτροσκοπίου, δεν είναι η εξήγηση της απόκλισης των φύλλων του
τα γράφω αυτά, διότι κάποιος Coulomb, μου έκανε αναπάντητες…
Είναι πολλές οι ερμηνείες Άρη (Σπύρος Καληγήρου).
Η μία εξηγει σε τι συμβαίνει με την ανακατανομή των ηλεκτρονίων.
Η άλλη απαντά στο ερώτημα “Που βρέθηκαν τα 4.000 V που απαιτούνται για την απόκλιση των φύλλων του ηλεκτροσκοπίου;”.
Βαγγέλη έγραψα και πριν ότι υπάρχουν διάφορες ερμηνείες.
Η εξήγηση που δόθηκε από τον Παναγιώτη απαντά στο ερώτημα “Που βρέθηκαν τα 4.000 V;”.
Η άλλη απαντά στο ερώτημα “Γιατί απωθούνται τα φύλλα που δεν απωθούντο πριν την απομάκρυνση;”.
Δεν ξέρω αν κατάλαβα τι λες. Εγώ δεν μίλησα για επαφή. σφαιρών και φόρτιση. Είπα απλώς ότι η απομάκρυνση του ενός αυξάνει το δυναμικό του άλλου.
ε, μα, ρε συ, Γιάννη, και αν αυξάνεται το δυναμικό, εμάς τί μας κόφτει;
αυτό που βλέπουμε με τα μάτια που η φύση μας έδωσε για να βλέπουμε, και όχι να εννοούμε, είναι η απόκλιση του δείκτη του ηλεκτροσκοπίου
αυτό προσπαθούμε να ερμηνεύσουμε
οφείλεται σε κάτι άλλο εκτός από εφαρμογή του νόμου του Coulomb;
άλλο το γήπεδο και άλλο η εξέδρα,
νομίζω…
Σωστά νομίζω μιλάς Γιάννη.
Βαγγέλη τι μας κόφτει;
Τέθηκε στη συζήτηση το εξής:
-Για να εκδηλωθεί άπωση φύλλων συνήθους ηλεκτροσκοπίου απαιτείται φόρτισή του σε δυναμικό 4.000 V περίπου. Απέκτησε ο δίσκος τέτοιο δυναμικό;
Δόθηκε λοιπόν μια απάντηση σ’ αυτό.
Άλλο ερώτημα:
Αρκεί μια μπαταρία των 4,5 V για το πείραμα; Αρκεί ένα λεμόνι;
Προφανώς ο νόμος Κουλόμπ εξηγεί την άπωση των φύλλων. Όμως αν ακουμπήσω μεταλλική σφαίρα με δυναμικό 200 V δεν θα παρατηρηθεί απόκλιση.
Δεν υπάρχει μόνο μία προσέγγιση ενός φαινομένου. Υπάρχουν ποιοτικές προσεγγίσεις, ποσοτικές προσεγγίσεις και ίσως και μικτές.
Συμφωνώ απόλυτα στα λεγόμενά σου Γιάννη. Είναι επιλογή του καθενός να επιλέξει ποιά ερμηνεία του φαίνεται πιο απλή. Εγώ πάντως το Βαγγέλη ( Το συνεργάτη μου όχι τον Κουντούρη) εδώ και 3 μήνες δεν τον έπεισα ότι η δική μου ερμηνεία είναι πιο απλή. Ίσως να έχει δίκιο…
Καλημέρα Πάνο.
Όχι μόνο θέμα προσωπικής επιλογής αλλά και στόχου.
Αν η ερώτηση είναι “Που βρέθηκαν τα 4.000 V;” τότε επιλέγουμε την εξήγηση που δόθηκε.
Αν η ερώτηση είναι “Γιατί αποκλίνουν μετά την απομάκρυνση και όχι πριν;” επιλέγουμε αυτήν που σου αρέσει περισσότερο.