by 
Θα χρειαστούμε ένα ρολό αλουμινόχαρτο, ένα ρολό αντικολλητικό χαρτί ψησίματος, ηλεκτρικό κολλητήρι, κράμα συγκόλλησης και δύο καλωδιάκια. Κόβουμε δυο κομμάτια Α και Β αλουμινόχαρτο και δυο κομμάτια Γ και Δ χαρτί, σε διαστάσεις 2m x 30cm. Τα τοποθετούμε το ένα πάνω στο άλλο με σειρά Γ-A-Δ-Β. 
Τα τυλίγουμε ρολό και με ένα κολλητήρι δημιουργούμε στα Α και Β δύο επαφές όπου συνδέουμε δύο καλωδιάκια. Φτιάχνουμε έτσι έναν πυκνωτή, όπως φαίνεται στο σχήμα.
Η διηλεκτρική σταθερά του χαρτιού είναι ε = 3,7 και το πάχος του l = 1mm. Η απόλυτη διηλεκτρική σταθερά του κενού είναι ε0=8,86.10-12C2/Nm2
α) Προσδιορίστε το ρόλο του κάθε τμήματος από τα Α,Β,Γ,Δ.
β) Κάποιος ισχυρίζεται ότι “όπως φαίνεται από τον τύπο” C = Q/VAB, πρέπει να φορτίσουμε τον πυκνωτή με φορτίο Q για να αποκτήσει χωρητικότητα. Συμφωνείτε ή όχι με αυτό; Εξηγείστε.
γ) Υπολογίστε τη χωρητικότητα του πυκνωτή, που κατασκευάσατε.
δ) Αν πάρετε τον πυκνωτή στο εργαστήριο του σχολείου σας μπορείτε να τον συνδέσετε στο διπλανό κύκλωμα. H ηλεκτρική πηγή έχει στους πόλους τους διαφορά δυναμικού Vπ = 9V.
Όταν ο μεταγωγικός διακόπτης δ βρίσκεται στη θέση 1, υπολογίστε το ηλεκτρικό φορτίο και την ηλεκτρική ενέργεια που αποθηκεύει ο πυκνωτής.
ε) Αν μεταφέρουμε ακαριαία το μεταγωγικό διακόπτη δ στη θέση 2, δεχόμαστε ότι όλη η ενέργεια του πυκνωτή μεταφέρεται στο λαμπάκι και μετατρέπεται σε ακτινοβολία. Θα δούμε φως;
Δίνεται ότι η εκφόρτιση διαρκεί χρονικό διάστημα Δt = 0,01s και το led απαιτεί ισχύ 0,06W για να φωτοβολήσει.
Ένα ηλεκτρικό δίπολο, με τεράστια χρησιμότητα στη ζωή μας, αλλά και τεράστια απαξίωση στην εκπαίδευση. Οπότε ακόμα και οι εφαρμογές στους τύπους φαντάζουν …βουνό στους μαθητές.
Πειραματικός κι Ωραίος
Ανδρέα υποκλίνομαι.
Μερικές ακόμα ερωτήσεις ( παμπόνηρες έλεγαν οι μαθητές μου και τρελαινόμουν )
α) Αν διπλασιαστεί η τάση , τι θα συμβεί με την χωρητικότητα του πυκνωτή μας ;
β) Μπορούμε να εφαρμόσουμε τον νόμο του Coulomb για να υπολογίσουμε την ελκτική δύναμη μεταξύ των δύο οπλισμών ;
Είναι ωραίο το θέμα και είναι κρίμα, ο ηλεκτρισμός (βασικός παράγοντας πολιτισμού) να μην αποτελεί βασική – γενική γνώση για ένα σύγχρονο πολίτη.
Μου αρέσει η β ερώτηση και μου αρέσει πολύ η απάντηση που δίνεις “ όπως η χωρητικότητα μιας δεξαμενής νερού, είναι ανεξάρτητη από τον αν περιέχει ή όχι νερό.”
Ωραία και η α ερώτηση του Δημήτρη (και η β είναι ωραία αλλά δύσκολα θα απαντηθεί).
Μπράβο Ανδρέα. Ανέδειξες ένα πολύ σπουδαίο θέμα με μεγάλο εκπαιδευτικό και τεχνολογικό ενδιαφέρον με πολύ ωραίο τρόπο.
Ίσως να εμπλουτίσει την ανάδειξη του θέματος των πυκνωτών μία παλιά μου ανάρτηση: ΠΥΚΝΩΤΕΣ
Καλημέρα σε όλους.
Αντρέα συγχαρητήρια.
Συμφωνώ με τους συναδέλφους και συμπληρώνω, όπως πρέπει να είναι η φυσική!
Καλημέρα συνάδελφοι. Σας ευχαριστώ για τα σχόλια και την αποδοχή.
Δημήτρη πολύ ωραίες ερωτήσεις, που συμπληρώνουν το σκεπτικό της ανάρτησης.
Για την ελκτική δύναμη ανάμεσα στους οπλισμούς νομίζω ότι βρίσκεται με τη σχέση
F = dU/dx = d(1/2QV)/dx = 1/2 Q dV/dx = 1/2 Q E, αλλά μπορεί να υπολογιστεί και από τα γεωμετρικά στοιχεία αν πάρουμε τον τύπο U = 1/2 Q^2 / C
Κώστα απέφυγα να πω δεξαμενή πετρελαίου ή ακόμα χειρότερα δεξαμενή λαδιού…
Παναγιώτη,πάντα τη διδασκαλία στον πυκνωτή την ξεκινάω από τη Λουγδουνική λάγηνο. Γιατί και μόνο το όνομα εντυπωσιάζει… Η κατασκευή που περιγράφεις είναι εύκολη και διδακτική. Θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και βάζο από μέλι. Το κέρμα πρέπει να είναι δίευρο για να εχει κίνητρο…
Βασίλη πως θα έπρεπε να είναι και πως είναι, τι κάνουμε στην τάξη και τι θα έπρεπε να κάνουμε…
Καλημέρα Ανδρέα.
Πολύ ωραία ιδέα το να “σπρώξεις” τους μαθητές και να αυξήσεις το ενδιαφέρον τους για την φυσική γ.π.!!!
Ένα, ας πούμε δευτερεύον, δίδαγμα από την παραπάνω εμπλοκή είναι να συνειδητοποιήσουν οι μαθητές, πόσο μικρή χωρητικότητα έχει ο πυκνωτής που φτιάχνεται από ρολό με διαστάσεις 2m και 0,3m, ο οποίος δεν είναι ικανός να ανάψει εκφορτιζόμενος ούτε ένα λαμπάκι Led, αφού σε ασκήσεις δίνουμε συνήθως C=2μF, και οι μαθητές σκέφτονται δύο παράλληλες πλάκες σε ορισμένη απόσταση και, νάτος πυκνωτής…
Καλή δύναμη!
Ανδρέα καλημέρα.
Θα συμφωνήσω με τους υπόλοιπους. Θα ήταν ενδιαφέρον να γινόταν η κατασκευή και να την παρουσίαζες μπροστά στους μαθητές.
Πολύ ωραία η κατασκευή του πυκνωτή σου Ανδρέα!!
Αν κατασκευάζονταν και στο εργαστήριο του σχολείου με βοηθούς μέτριους μαθητές, θα είχες όλη την τάξη σε κίνηση.
Με κάτι τέτοια πράγματα προκαλείς το ενδιαφέρον των μαθητών και μπορείς να μιλήσεις για Φυσική και στην καθημερινότητα.
Μπράβο!!
Πολύ ωραίο. Συγχαρητήρια. “Λουγδουνική λάγηνος”… πρώτη φορά διάβασα την έκφραση στο βιβλίο του Χόνδρου (εκπληκτικό πανεπιστημιακό βιβλίο, με πολλές επεξηγήσεις και λεπτομέρειες).
Καλησπέρα συνάδελφοι. Σας ευχαριστώ.
Διονύση η Φυσική επί χάρτου κάνει πολύ κακό. Δυο παράλληλες γραμμές στο χαρτί και στη μέση αέρας = πυκνωτής;
Ενδιαφέρον έχει και το πόσο μεγάλη είναι η μονάδα 1F. Αν υπολογίσουμε το εμβαδό αλουμινόχαρτου για να έχουμε 1F βρίσκουμε τάξη μεγέθους εμβαδού Γης!
Χρήστο συμφωνώ και αν έχω χρόνο – χάνονται ώρες για διάφορες “δράσεις” – θα το πραγματοποιήσω ή θα το αναθέσω ως εργασία.
Πρόδρομε το εργαστηριο με 26 μαθητές δεν είναι εύκολη υπόθεση. Μόνο με επίδειξη μπορεί να γίνει…
Γρηγόρη για τη μετάφραση του Leyden σε Λουγδουνική, βρήκα πληροφορίες από ανάρτηση του συνάδελφου Φράγγου Δημήτρη Αναφέρει λοιπόν
Η πόλη Leiden ( ή Leyden ) της Ολλανδίας, τα ρωμαικά χρόνια, λεγόταν Lugdunum Batavorum ( ο Lug είναι κέλτης θεός), που στα Ελληνικά αποδόθηκε ως «Λούγδουνον τών Βαταυών»
Εκεί λοιπόν στο Λούγδουνο, το 1746 ο Pieter van Musschenbroek εφευρίσκει την φιάλη Leiden ή λουγδουνική λάγυνο, όπως την ονόμασαν οι ΄Ελληνες λόγιοι της εποχής ( Λάγηνος: τύπος οινοχόης τα Ελληνιστικά χρόνια ). Στην πραγματικότητα λίγους μήνες πριν και ανεξάρτητα από τον Musschenbroek, ο γερμανός Εwald George von Kleist είχε κάνει την ίδια εφεύρεση.
Ανδρέα συγχαρητήρια! Πολύ ωραία ανάρτηση με πυκνωτή από καθημερινά υλικά. Χρήσιμες και οι ερωτήσεις από τον Δημήτρη Γκενέ! (Το λαμπάκι LED φυσικά πρέπει να συνδεθεί με την κατάλληλη πολικότητα.)
Μια ερώτηση (σχεδόν ρητορική).Ισχύει και για τον ‘τυλιγμένο’ πυκνωτή ο γνωστός τύπος που δίνει την χωρητικότητα πυκνωτή με επίπεδους οπλισμούς;
Πριν τον τυλίξουμε ναι. Μετά αυξάνει η χωρητικότητα κατά έναν παράγοντα. Όσο περισσότερα τυλίγματα κάνουμε τόσο μειώνεται αυτή η απόκλιση αφού ξεφεύγουμε από τον κυλινδρικό πυκνωτή.
Ο στόχος όμως της ανάρτησης είναι προφανής.
Ξέρεις εσύ κάποιον τύπο για να τον διδάξουμε στη Β΄Λυκείου;
Δεν είναι ρητορική ερώτηση.
Η απάντηση ‘Πριν τον τυλίξουμε ναι’ τι νόημα έχει; Εγώ ρώτησα για τον ‘τυλιγμένο’ πυκνωτή
Η πρόταση ‘ Όσο περισσότερα τυλίγματα κάνουμε τόσο μειώνεται αυτή η απόκλιση’ σημαίνει ότι για πολλά τυλίγματα ισχύει κατά προσέγγιση ο τύπος του ‘επίπεδου’ πυκνωτή;
Όχι δεν ξέρω κάποιον τύπο … (Ίσως σε κάποιο handbook να υπάρχει κάποιος προσεγγιστικός ή εμπειρικός τύπος)
Όταν δεν ξέρουμε τον σωστό τύπο μπορούμε να χρησιμοποιούμε κάποιον που δεν ισχύει;