![]() |
Σύνδεση σε σειρά και παράλληλη σύνδεση |
![]() |
Κατηγορία: Φυσική
9. Ηλεκτρικό ρεύμα- Μια επικίνδυνη υπόθεση
7. Ο διακόπτης
Αγωγοί και Μονωτές
Ο Λαμπάκης και ο Βολφράμιος
Ποιοι είναι οι πρωταγωνιστές του κόμικ; Σας θυμίζουν κάτι τα ονόματά τους; Ταιριάζουν τα ονόματα με τις φιγούρες τους;
Τι πρόβλημα αντιμετωπίζουν; Μπορούμε άραγε να κατασκευάσουμε ένα κλειστό κύκλωμα χωρίς να χρησιμοποιήσουμε καλώδια;
Για να δοκιμάσουμε κι εμείς αυτό που έκανε ο Λαμπάκης κι ο Βολφράμιος…
Ιδέες των παιδιών…
Με ποια υλικά πιστεύεις ότι μπορείς να κατασκευάσεις ένα κλειστό κύκλωμα, ώστε το λαμπάκι να ανάβει;
Πειραματισμός…
«Περνά» ή δεν «περνά» … το ηλεκτρικό ρεύμα από όλα τα σώματα;
Χρησιμοποιούμε το ηλεκτρικό κύκλωμα που κατασκευάσαμε και ερευνούμε ποια υλικά επιτρέπουν να περάσει το ηλεκτρικό ρεύμα από μέσα τους και ποια δεν το επιτρέπουν.
Επιστημονικές ονομασίες…
Αξιοποίηση Αγωγών και Μονωτών στη ζωή μας…
Κυκλώνω τα υλικά που είναι αγωγοί με μπλε και τα υλικά που είναι που είναι μονωτές με κόκκινο:
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Συμπέρασμα
Και τώρα παίζουμε … ή όχι;
Escape Room
Δραστηριότητες εξάσκησης
5. Το ηλεκτρικό ρεύμα
4. Ένα απλό κύκλωμα
Το ηλεκτρικό ρεύμαΣε κάποια υλικά τα ηλεκτρόνια δεν κινούνται γύρω από συγκεκριμένο πυρήνα, αλλά μπορούν να κινηθούν από το ένα άτομο στο άλλο. Τα ηλεκτρόνια αυτά τα ονομάζουμε ελεύθερα ηλεκτρόνια. Στο κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα η πηγή αναγκάζει τα ηλεκτρόνια αυτά να κινούνται, να ρέουν, προς μια κατεύθυνση. Η κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα. Τα ηλεκτρόνια δεν μπορούμε να τα δούμε, άρα δεν μπορούμε να δούμε και το ηλεκτρικό ρεύμα. Καταλαβαίνουμε την ύπαρξή του από τα αποτελέσματά του.
|
![]() |
Το ηλεκτρικό κύκλωμαΓια να είναι δυνατή η ροή των ελεύθερων ηλεκτρονίων, για να έχουμε ηλεκτρικό ρεύμα, απαραίτητη προϋπόθεση είναι η ύπαρξη ενός κλειστού ηλεκτρικού κυκλώματος. Τα βασικά στοιχεία του ηλεκτρικού κυκλώματος είναι: οι αγωγοί, μέσα από τους οποίους ρέει το ηλεκτρικό ρεύμα, η πηγή που αναγκάζει τα ελεύθερα ηλεκτρόνια να κινηθούν, ο διακόπτης με τον οποίο μπορούμε να διακόψουμε τη ροή του ρεύματος, όποτε το επιθυμούμε, και η ηλεκτρική συσκευή.
|
Τα μέρη ενός απλού ηλεκτρικού κυκλώματος |
Σύμβολα ενός απλού ηλεκτρικού κυκλώματος |
![]() |
Κλειστό και ανοιχτό κύκλωμα |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() ![]() |
![]() |
![]() |
3. Πότε ανάβει το λαμπάκι;
![]() |
Ένα λαμπάκι όπως και μια απλή λάμπα αποτελούνται από: Το γυάλινο περίβλημα, ένα αδρανές αέριο π.χ. άζωτο, το νήμα πυράκτωσης (συνήθως από βολφράμιο), τα συρματάκια που στηρίζουν το νήμα πυράκτωσης, τα συρματάκια επαφής, το μονωτικό στέλεχος και τις δύο επαφές. |
![]() |
Πότε ανάβει το λαμπάκι; |
Συμπέρασμα:
Το λαμπάκι ανάβει μόνο όταν η μια επαφή του συνδέεται με τον ένα πόλο της μπαταρίας και η άλλη επαφή συνδέεται με τον άλλο πόλο της μπαταρίας. |
Υπάρχουν πολλά και διάφορα είδη λαμπτήρων |
Τα πειράματά μας
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
1. Στατικός ηλεκτρισμός
Ο ηλεκτρισμός δεν είναι δημιούργημα του ανθρώπου. Είναι ανθρώπινη ανακάλυψη και όχι εφεύρεση! Ηλεκτρικά φαινόμενα υπάρχουν, όσο υπάρχει και η Γη. Σε παλαιότερες εποχές οι άνθρωποι εντυπωσιάζονταν από τους κεραυνούς, τους οποίους σύμφωνα με την ελληνική μυθολογία έριχνε ο Δίας, για να τιμωρήσει τους ανθρώπους.
|
Ηλεκτρικά φαινόμενα υπάρχουν από τη στιγμή της δημιουργίας του σύμπαντος. Κατά τον αρχικό μετασχηματισμό ενέργειας σε μάζα, που δημιούργησε το σύμπαν, δημιουργήθηκαν και ηλεκτρικά φορτία που ονομάστηκαν έτσι, γιατί «φορτώθηκαν» στα μικροσκοπικά σωματίδια της μάζας. |
Ο ηλεκτρισμός πήρε το όνομά του από το ήλεκτρον, την ελληνική ονομασία για το κεχριμπάρι. Εδώ και χιλιάδες χρόνια ήταν γνωστό ότι το κεχριμπάρι, όταν τρίβεται με ένα ύφασμα, αποκτά ηλεκτρικές ιδιότητες.
|
Τα δομικά σωματίδια του ατόμου είναι: |
Τα πρωτόνια έχουν θετικό ηλεκτρικό φορτίο, τα ηλεκτρόνια αρνητικό και τα νετρόνια δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο.
Σε ένα άτομο ο αριθμός των θετικών και των αρνητικών φορτίων είναι ίσος και γι’ αυτό το άτομο είναι ηλεκτρικά ουδέτερο. |
Ένα σώμα ηλεκτρίζεται όταν χάνει ηλεκτρόνια (φορτίζεται θετικά) ή όταν παίρνει ηλεκτρόνια (φορτίζεται αρνητικά). |
![]()
|
Σε ένα άτομο ο αριθμός πρωτονίων και ηλεκτρονίων είναι ίδιος. Το άτομο είναι ηλεκτρικά ουδέτερο. Πότε ηλεκτρίζεται;
Μόνο τα ηλεκτρόνια μπορούν να μεταφερθούν από το ένα σώμα στο άλλο. Όταν χάνει ηλεκτρόνια και λέμε ότι φορτίστηκε θετικά. Όταν παίρνει ηλεκτρόνια και λέμε ότι φορτίστηκε αρνητικά. |
Τα ηλεκτρόνια που μεταφέρονται από το ένα σώμα στο άλλο με τριβή είναι σταθερά (δε ρέουν μέσα στο σώμα).
Αυτά τα φορτία ονομάζονται στατικά και και τα φαινόμενα που οφείλονται σ’ αυτά ονομάζονται στατικός ηλεκτρισμός. |
Παρατήρηση:
Όταν πλησιάζω τα καλαμάκια παρατηρώ ότι το ένα απομακρύνεται από το άλλο. |
Όταν φέρνω το χαρτομάντιλο κοντά στο καλαμάκι, παρατηρώ ότι το καλαμάκι πλησιάζει το χαρτομάντιλο. |
Συμπέρασμα:
Το καλαμάκι και το χαρτομάντιλο έλκονται διότι είναι φορτισμένα διαφορετικά. Τα δυο καλαμάκια απωθούνται, γιατί είναι φορτισμένα όμοια. |
απωθούνται = απομακρύνονται έλκονται= πλησιάζουν |
![]() |
![]() |
![]() |
Τα πειράματά μας
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
7. Θερμαίνοντας και ψύχοντας τα υγρά
Όταν σε ένα στερεό σώμα προσφέρεται θερμότητα, οι ταχύτητες των μορίων του μεγαλώνουν. Η θερμοκρασία αυξάνεται και τα μόρια απομακρύνονται όλο και περισσότερο από τις μόνιμες θέσεις τους. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα και την αύξηση των διαστάσεων του σώματος. Αυτή την αύξηση την ονομάζουμε διαστολή.
Αντίστροφα, όταν ένα στερεό σώμα αποβάλλει θερμότητα, οι ταχύτητες των μορίων του μικραίνουν. Η θερμοκρασία του πέφτει και οι αποστάσεις μεταξύ των μορίων μειώνονται. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση των διαστάσεων του σώματος. Αυτή τη μείωση την ονομάζουμε συστολή. Ανάλογη με αυτή για τα στερεά είναι η εξήγηση της διαστολής και συστολής και για τα υγρά και τα αέρια. |
Νερό: Μια ιδιαίτερη περίπτωση Πάνω από τους 4ο C το νερό συμπεριφέρεται όπως όλα τα υγρά, δηλαδή όταν αυξάνεται η θερμοκρασία, αυξάνεται και ο όγκος του (διαστέλλεται). Κάτω όμως από τους 4ο C η συστολή είναι ανώμαλη. Όταν ψύχεται, ο όγκος του μεγαλώνει και η πυκνότητά του ελαττώνεται. Δηλαδή αντί να συστέλλεται, διαστέλλεται. Αυτό έχει μεγάλη σημασία στη ζωή και ιδίως των οργανισμών που ζουν μέσα στις λίμνες και στις θάλασσες. Έτσι όταν η θερμοκρασία πέφτει κάτω από 0ο C το νερό παγώνει. Όμως μόνο της επιφάνειας και αυτό γιατί ο πάγος έχει μικρότερη πυκνότητα από το υγρό νερό επιπλέει και εμποδίζει τα στρώματα του νερού που βρίσκονται κάτω από αυτόν, να παγώσουν και αυτά. Έτσι οι υδρόβιοι οργανισμοί διατηρούνται στη ζωή. Σκέψου τι θα συνέβαινε αν ο πάγος βυθιζόταν. |
6. Θερμαίνοντας και ψύχοντας τα στερεά
Όταν ένα σώμα απορροφά θερμότητα, όταν θερμαίνεται, αυξάνονται οι διαστάσεις του. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται διαστολή. Το αντίθετο συμβαίνει, όταν ένα σώμα αποβάλλει θερμότητα, όταν ψύχεται. Τότε μικραίνει σε όλες του τις διαστάσεις. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται συστολή. Όλα τα σώματα, στερεά, υγρά και αέρια, διαστέλλονται ή συστέλλονται, όταν μεταβάλλεται η θερμοκρασία τους. Διαφορετικά στερεά και υγρά διαστέλλονται και συστέλλονται σε διαφορετικό βαθμό στην ίδια μεταβολή της θερμοκρασίας, ενώ όλα τα αέρια διαστέλλονται και συστέλλονται περίπου στον ίδιο βαθμό στην ίδια μεταβολή της θερμοκρασίας. |
Ευχαριστούμε τον Αρβανιτίδη για την συνεισφορά του στο έργο μας.
Συστολή | Διαστολή |
![]() |
![]() |
Στη συνέχεια παρακολουθώ τα ενδιαφέροντα πειράματα από το Φωτόδεντρο.