Φυσική Ε΄ Δημοτικού – Ενότητα : Ηλεκτρισμός

Την πρώτη στιγμή της δημιουργίας του σύμπαντος, όταν ένα μέρος της ενέργειας του σύμπαντος μετασχηματίστηκε σε μάζα, δημιουργήθηκαν και τα ηλεκτρικά φορτία. Τα φορτία ονομάστηκαν έτσι γιατί “φορτώθηκαν” στα άτομα, στα μόρια και στα διάφορα υλικά σώματα.Τα ηλεκτρικά φορτία είναι αναπόσπαστο κομμάτι της ύλης, ανήκουν στα δομικά της σωμάτια.

Τα άτομα των στοιχείων έχουν στον πυρήνα τους τα θετικά (+) φορτισμένα πρωτόνια και γύρω απ’ αυτόν κινούνται τα αρνητικά ( – ) φορτισμένα ηλεκτρόνια καθώς και τα ουδέτερα φορτισμένα (δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο) νετρόνια. Αυτά τα αντίθετα φορτισμένα σωματίδια έλκονται. Έτσι κάθε σώμα είναι ηλεκτρικά ουδέτερο έχοντας ίσο αριθμό πρωτονίων και ηλεκτρονίων.

Όταν τα ηλεκτρόνια καταφέρουν, παίρνοντας ενέργεια, να ξεφύγουν από την έλξη του πυρήνα, κυκλοφορούν σαν ελεύθερα ηλεκτρόνια.

Τα θετικά φορτισμένα πρωτόνια βρίσκονται μέσα στον πυρήνα και δεν μπορούν να μετακινηθούν σε αντίθεση με τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια. Έτσι όταν κάποια ηλεκτρόνια αποσπώνται με την τριβή, μεταφέρονται σε ένα σώμα. Έτσι το σώμα που “δίνει” ηλεκτρόνια φορτίζεται θετικά ( + ) – διότι έχει πλέον περισσότερα πρωτόνια, ενώ το σώμα που “παίρνει” ηλεκτρόνια φορτίζεται αρνητικά.

Τα ηλεκτρόνια αυτά που μετακινούνται με τριβή από το ένα σώμα στο άλλο δεν μπορούν να μετακινηθούν ελεύθερα “μέσα” στο σώμα, δεν “ρέουν” δηλαδή μέσα σε αυτό, είναι στατικά. Για το λόγο αυτό τα φαινόμενα που προκύπτουν από αυτόν τον τρόπο ηλέκτρισης λέγονται στατικά και ο ηλεκτρισμός που παράγεται στατικός ηλεκτρισμός.

Οι αρχαίοι Έλληνες γνώριζαν ότι το ήλεκτρον, δηλαδή το κεχριμπάρι, αποκτούσε ιδιαίτερες ιδιότητες όταν το έτριβαν με ύφασμα. Από το ήλεκτρον, οι ιδιότητες αυτές ονομάστηκαν ηλεκτρικές ιδιότητες και το φαινόμενο ηλεκτρισμός.

Ο ηλεκτρισμός δεν είναι ανθρώπινη ανακάλυψη σε αντίθεση με το ηλεκτρικό ρεύμα που είναι ! Όταν οι άνθρωποι κατάφεραν να βάλουν αυτά τα ηλεκτρόνια να κινηθούν, όλα μαζί προς την ίδια κατεύθυνση, (μιλώντας με όρους φυσικής), όταν κατάφεραν την προσανατολισμένη κίνηση των ηλεκτρονίων τότε ανακαλύφθηκε το ηλεκτρικό ρεύμα.

Δείτε εδώ την παρουσίαση της σχετικής ενότητας (ενότητα 1) του βιβλίου (του συναδέλφου Γρηγόρη Ζερβού, 31ο Δ.Σ Περιστερίου)

Δείτε εδώ προσομοίωση που δείχνει την ηλέκτριση μιας ράβδου (αρνητική φόρτιση) όταν αυτή τρίβεται με κάποιο υλικό.

Δείτε επίσης και τις :

Ενότητα 3 : Πότε ανάβει το λαμπάκι ;  Δείτε εδώ σχετικό βίντεο για την αδήριτη ανάγκη αλλαγής στα σπίτια μας των λαμπών πυρακτώσεως με λάμπες εξοικονόμησης ενέργειας.

Ενότητα 4 : ¨Ενα απλό κύκλωμα

Κατασκευάστε μόνοι σας ένα κύκλωμα ! Προσομοίωση, στην ελληνική γλώσσα, από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο. Για να “τρέξει” θα πρέπει να έχει εγκατασταθεί στον υπολογιστή σας η τελυταία έκδοση της Java.

 Αγωγοί και μονωτές (6ο Φύλλο εργασίας)

Δείτε σχετικό βιντεομάθημα για τους Αγωγούς και τους Μονωτές (από την Intel Corporation) (Θεωρία – Εξάσκηση – Επανάληψη). Διαλέξτε υλικά και δείτε πειραματικά αν είναι αγωγοί ή μονωτές του ηλεκτρικού ρεύματος. Μπορείτε επίσης στην προσομοίωση του Πανεπιστημίου του Κολοράντο (βλ. ανωτέρω) να διαλέξετε υλικά (επιλογή “Άνοιξε την τσάντα”) για να ελέγξετε επίσης κατά πόσον είναι αγωγοί ή μονωτές.