ΤΟ ΑΜΥΝΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ – ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ
Βραχυκύκλωμα & ασφάλεια
Βραχυκύκλωμα είναι το κοντό ( βραχύ) κύκλωμα. Το ρεύμα περνά από τον πιο σύντομο δρόμο , δηλαδή από το καλώδιο που έχουμε συνδέσει ενδιάμεσα και έτσι το λαμπάκι σβήνει.
Το βραχυκύκλωμα μπορεί να προκληθεί ελεγχόμενα ή τυχαία. Το ελεγχόμενο βραχυκύκλωμα απενεργοποιεί μια συσκευή (αλλά αυτή διατηρεί ηλεκτρικό δυναμικό στα άκρα της). Το τυχαίο βραχυκύκλωμα μπορεί να προκληθεί από φθορά, τεχνικό σφάλμα ή άλλους παράγοντες.
Στις πιο ανώδυνες περιπτώσεις βραχυκυκλώματος, αδειάζει γρήγορα η μπαταρία (αυτές οι μικρές σπιθούλες! …) και σταδιακά υπερθερμαίνεται η μπαταρία με κίνδυνο να σκάσει.
Σε χειρότερες περιπτώσεις (π.χ. αν αντί της πλακέ μπαταρίας των 4,5V είχαμε μια μπαταρία αυτοκινήτου) υπερθερμαίνεται σχεδόν αμέσως το καλώδιο και σου καίει τα χέρια ή παίρνει φωτιά η μόνωση.
Η ηλεκτρική ασφάλεια είναι ένας ηλεκτρικός διακόπτης, ο οποίος παρεμβάλλεται σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα με σκοπό να το προστατεύσει από τις ζημίες που θα προκληθούν από την υπερφόρτωσή του ή κάποιο βραχυκύκλωμα.
Ασκήσεις:
1)Μία μπαταρία ΑΑ γράφει επάνω της 1,5V. Συνδέουμε τους πόλους της με βολτόμετρο και βλέπουμε την ένδειξη. Ποια από τις παρακάτω τιμές της τάσης είναι αδύνατον το βολτόμετρο να δείξει;
α) 0,8V
β) 1,2V
γ) 1,5V
δ) 2V
2) Επίλεξε τη σωστή πρόταση. Ανοιχτό κύκλωμα ονομάζουμε το κύκλωμα στο οποίο:
α) Δεν περνάει ρεύμα.
β) Περνάει ρεύμα.
γ) Είναι αναμμένο το φως.
δ) Δεν υπάρχει μπαταρία.
3)Τι συμβαίνει σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα που παθαίνει βραχυκύκλωμα; Γιατί είναι επικίνδυνο;
4)Έχεις την μπαταρία των 9 V και το καλώδιο. Με ποιον τρόπο μπορείς να δημιουργήσεις βραχυκύκλωμα;
5) Σε όλες τις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις υπάρχουν ασφάλειες. Γιατί; Η ασφάλεια της εικόνας ονομάζεται ασφάλεια τήξης. Πάνω της γράφει 35Α. Μπορείς να βρεις γιατί την ονομάζουμε έτσι και γιατί γράφει επάνω της 35Α;
6)Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; α)Μία μπαταρία μπορεί να αποτελείται από ένα ή περισσότερα ηλεκρικά στοιχεία. β)Τα βολτ (δηλ. η τάση) του ηλεκτρικού στοιχείου είναι περισσότερα από τα βολτ της μπαταρίας. γ)Τα ηλεκρικά στοιχεία είναι ηλεκτρικές πηγές. δ)Για να λειτουργήσει ένα ηλεκτρικό στοιχείο πρέπει να το συνδέσουμε σε μπαταρία. 7)Επίλεξε τη σωστή απάντηση. Όταν αγοράζεις μία κοινή μπαταρία του εμπορίου για να τη χρησιμοποιήσεις σε μία συσκευή σου κοιτάς οπωσδήποτε τα εξής δύο χαρακτηριστικά.
- Τη διάρκεια ζωής και την τιμή της.
- Το μέγεθος της μπαταρίας και τη τάση της.
- Το μέγεθος της μπαταρίας και το ρεύμα που δίνει.
- Την τάση και το ρεύμα που δίνει.
ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ
Ηλεκτρομαγνήτης:
Κατασκευή απλού ηλεκτρικού κινητήρα:
Μαγνητικά αποτελέσματα του ηλεκτρικού ρεύματος
Φτίαξτε μια απλή γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος…..Δείτε πως:
Χημικά αποτελέσματα του ηλεκτρικού ρεύματος
Συνδέουμε μια μπαταρία με ένα λαμπάκι έτσι ώστε το λαμπάκι να ανάβει. Κατόπιν σε κάποιο σημείο κόβουμε το σύρμα σύνδεσης και βυθίζουμε τα ελεύθερα άκρα του σε ένα δοχείο με καθαρό νερό. Τα άκρα που συνδέονται με το θετικό και τον αρνητικό πόλο της πηγής λέγονται θετικό και αρνητικό ηλεκτρόδιο αντίστοιχα. Παρατηρούμε ότι το λαμπάκι δεν ανάβει. Συμπεραίνουμε ότι το καθαρό νερό δεν είναι αγωγός του ηλεκτρικού ρεύματος. Αν διαλύσουμε αλάτι σε νερό και επαναλάβουμε το προηγούμενο πείραμα, παρατηρούμε ότι το λαμπάκι ανάβει :
Το Ταξίδι της Ηλεκτρικής Ενέργειας -The Journey of Electrical Energy
Μείωση
Η Μείωση, πραγματοποιείται μόνο στα πρόδρομα γεννητικά κύτταρα των αμφιγονικά
αναπαραγόμενων οργανισμών και αποσκοπεί στο σχηματισμό γαμετών (ωαρίων και σπερματοζωαρίων) με
το μισό αριθμό χρωμοσωμάτων από το αρχικό κύτταρο που διαιρείται. Αυτό επιτυγχάνεται χάρη στην
πραγματοποίηση δύο διαδοχικών κυτταρικών διαιρέσεων που οδηγούν στο σχηματισμό τεσσάρων
απλοειδών κυττάρων (γαμέτες).
Οι θηλυκοί και αρσενικοί γαμέτες στη συνέχεια θα ενωθούν για να φτιάξουν το πρώτο κύτταρο του νέου
οργανισμού, το οποίο είναι διπλοειδές.
Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι η μείωση δεν αποσκοπεί στην παραγωγή γαμετών που γενικά και αόριστα
έχουν το μισό αριθμό χρωμοσωμάτων. Αντίθετα παράγει γαμέτες που έχουν πάρει, από κάθε ζεύγος
ομόλογων χρωμοσωμάτων, υποχρεωτικά τη μία χρωματίδα, η οποία με το τέλος της μείωσης αντιστοιχεί σε
ένα χρωμόσωμα.
Η μείωση γίνεται σε μια ειδική κατηγορία διπλοειδών κυττάρων, που χαρακτηρίζονται ως άωρα γεννητικά
κύτταρα.
1. μείωση αριθμού χρωμοσωμάτων στο μισό
2. γενετική ποικιλότητα
2 διαιρέσεις: στην πρώτη δε διαχωρίζονται οι αδελφές χρωματίδες αλλά τα ομόλογα χρωμοσώματα και στη
δεύτερη διαχωρίζονται οι αδελφές χρωματίδες.
Στη μονογονική αναπαραγωγή, οι γενετικές πληροφορίες για τη δημιουργία του νέου ατόμου προέρχονται
από ένα μοναδικό γονέα. Είναι λοιπόν επόμενο οι απόγονοι, λόγω της πιστότητας της αντιγραφής του
γενετικού υλικού και της ακρίβειας της διανομής του με τη μίτωση, να είναι πιστά αντίγραφα του.
Αντίθετα, στην αμφιγονική αναπαραγωγή, τις γενετικές πληροφορίες για τη δημιουργία του νέου ατόμου
συνεισφέρουν δύο γονείς διαφορετικού φύλου. Εδώ όμως ανακύπτει ένα πρόβλημα. Αν κάθε γονέας
μεταβίβαζε στον απόγονο του τον ακριβή αριθμό χρωμοσωμάτων του, το νέο άτομο θα είχε το άθροισμα
του αριθμού των χρωμοσωμάτων και των δύο. Ένας τέτοιος όμως απόγονος, ακόμη κι αν επιβίωνε, θα είχε
διαφορετικό αριθμό χρωμοσωμάτων από αυτόν που είναι καθορισμένος για το είδος του. Το πρόβλημα αυτό
για τους αμφιγονικά αναπαραγόμενους οργανισμούς λύθηκε με τη μείωση.
Με τη μείωση κάθε γονέας παράγει τους γαμέτες του, δηλαδή εξειδικευμένα αναπαραγωγικά κύτταρα, που
φέρουν το μισό αριθμό χρωμοσωμάτων από τον κανονικό, είναι δηλαδή απλοειδή. Με τη γονιμοποίηση ο
αρσενικός γαμέτης και ο θηλυκός γαμέτης συνενώνονται σε ένα νέο κύτταρο, το ζυγωτό, από το οποίο, με
συνεχείς μιτωτικές διαιρέσεις, προκύπτει ο νέος οργανισμός. Το κύτταρο αυτό είναι διπλοειδές και, κατ’
επέκταση διπλοειδής είναι και ο νέος οργανισμός, αφού η συνένωση των απλοειδών γαμετών επαναφέρει
τον αριθμό χρωμοσωμάτων στο κανονικό.
Μετά τον αυτοδιπλασιασμό του γενετικού υλικού (καθένα χρωμόσωμα αποτελείται από δύο
χρωματίδες), στο κύτταρο που πρόκειται να υποστεί μείωση γίνονται δύο διαδοχικές κυτταρικές διαιρέσεις.
Καθεμιά από αυτές περιλαμβάνει μια διαίρεση του πυρήνα και μια διαίρεση του κυτταροπλάσματος. Από την
πρώτη κυτταρική διαίρεση, που χαρακτηρίζεται ως 1η μειωτική διαίρεση ή μείωση Ι, παράγονται δύο κύτταρα. Καθένα από αυτά υφίσταται τη δεύτερη κυτταρική διαίρεση, που χαρακτηρίζεται ως 2η μειωτική
διαίρεση ή μείωση II, με αποτέλεσμα την παραγωγή τεσσάρων γαμετών.
Σύγκριση μίτωσης – μείωσης
| ΜΙΤΩΣΗ | ΜΕΙΩΣΗ |
| Σωματικά κύτταρα ανώτερων οργανισμών | Άωρα γεννητικά κύτταρα |
| Στόχος : αύξηση οργανισμού, ανανέωση κυττάρων | Στόχος: γονιμοποίηση- σχηματισμός γαμετών (ωογένεση – σπερματογένεση) |
| Μία κυτταρική διαίρεση | Δύο κυτταρικές διαιρέσεις ( μείωση Ι & μείωση ΙΙ) |
| Γίνεται αποχωρισμός των αδελφών χρωματίδων | Στην πρώτη μείωση γίνεται αποχωρισμός ομολόγων χρωμοσωμάτων, στην δεύτερη αποχωρισμός αδελφών χρωματίδων. |
| Δημιουργούνται δύο νέα διπλοειδή κύτταρα | Δημιουργούνται τέσσερα απλοειδή γαμετικά κύτταρα |
| Κάθε κύτταρο έχει μία χρωματίδα από κάθε ζεύγος ομολόγων χρωμοσωμάτων |
Κάθε γαμέτης έχει μία χρωματίδα από κάθε ζεύγος ομολόγων χρωμοσωμάτων |
Μίτωση
Κύτταρα πολυκύτταρων οργανισμών
| Σωματικά | Άωρα γεννητικά |
| Διαιρούνται με μίτωση | Διαιρούνται με μείωση |
| δημιουργούνται 2 θυγατρικά κύτταρα πανομοιότυπα με το αρχικό | δημιουργούνται 4 θυγατρικά κύτταρα με το μισό αριθμό χρωμοσωμάτων |
| σε ανάπτυξη οργανισμού (ζυγωτό – αύξηση αριθμού κυττάρων) |
δημιουργούνται τα αναπαραγωγικά κύτταρα, οι γαμέτες (ωάριο και σπερματοζωάριο) |
| ανανέωση ιστών (π.χ. επούλωση πληγής ή ανανέωση εξωτερικής στιβάδας επιδερμίδας) |
Τα ευκαρυωτικά κύτταρα διαιρούνται με δύο τρόπους: τη μίτωση και τη μείωση.
Η Μίτωση είναι ο τύπος της κυτταρικής διαίρεσης που από ένα πατρικό κύτταρο καταλήγει σε δύο γενετικά
πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα (κλώνοι).
Η μίτωση παρατηρείται στην αναπαραγωγή μονοκύτταρων οργανισμών, στην ανάπτυξη και την ανανέωση
των κυττάρων στους πολυκύτταρους οργανισμούς.
Πριν την έναρξή της έχει προηγηθεί η αντιγραφή του DNA
κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από τα 2 αντίγραφα του
DNA (αδελφές χρωματίδες) που είναι ενωμένες στο
κεντρομερίδιο.
Κάθε κυτταρική διαίρεση στους ευκαρυωτικούς
οργανισμούς αρχίζει με τη συμπύκνωση και την
αναδίπλωση των μακριών χρωμοσωμικών ινιδίων, τα οποία
στο τέλος αυτής της διαδικασίας είναι αρκετά παχιά και
μπορούν να παρατηρηθούν στο οπτικό μικροσκόπιο.
Καθώς προχωρά η συμπύκνωση, το χρωμόσωμα χωρίζεται
στις δύο χρωματίδες.
Καθώς συμπυκνώνονται τα χρωμοσώματα, αρχίζει να
σχηματίζεται στο κυτταρόπλασμα η μιτωτική άτρακτος.
Κατά την έναρξη της ΚΔ τα χρωμοσώματα συσπειρώνονται
και κινούνται προς το ισημερινό επίπεδο.
Στη συνέχεια οι δύο αδελφές χρωματίδες κάθε
χρωμοσώματος αποχωρίζονται και απομακρύνονται προς
τους πόλους του κυττάρου.
Κυτταροπλασματική διαίρεση: 2 νέα κύτταρα
Ιστορία φυσικών επιστημών
Με υπερηφάνεια δημοσιεύω την παρουσίαση που έφτιαξαν μαθήτριες του 3ου ΓΕ.Λ. Σερρών στο πλαίσιο ενός project με θέμα “Η ιστορία των φυσικών επιστημών”.
