Κεφ. 4: ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ

4.1 Γνωριμία με τη μαγνητική δύναμη

Εικόνα 4.7

... Τον ένα πόλο τον έχουμε βάψει κόκκινο και τον άλλο πράσινο.

Μάταια θα ψάξουν οι μαθητές να βρουν τον πόλο που έχει βαφτεί κόκκινος. Στην εικόνα δεν υπάρχει κάποιος πόλος βαμμένος κόκκινος.

Εικόνα 4.8

... Πλησιάζοντας τους δύο πράσινους ή τους δύο κόκκινους παρατηρούμε άπωση.

Δεν υπάρχουν στην εικόνα πόλοι βαμμένοι πράσινοι!

Μικρό εργαστήριο

Στερεώστε την άλλη άκρη του σχοινιού στο τραπέζι και πλησιάστε το κλειδί στο μαγνήτη όπως φαίνεται στην εικόνα.

Δεν υπάρχει καμία εικόνα! Είναι αδύνατο να καταλάβει κανείς τι ακριβώς πρέπει να κάνει με το κλειδί και το μαγνήτη.

Στην αρχή της σελίδας

4.2 Πώς περιγράφουμε τη μαγνητική δύναμη;

Δυναμικές γραμμές - Μαγνητικό φάσμα

... Όπου συγκεντρώνονται περισσότερα ρινίσματα εκεί η μαγνητική δύναμη είναι ισχυρότερη και οι γραμμές είναι πυκνότερες.

Κοντά στους μαγνητικούς πόλους συγκεντρώνονται αρκετά ρινίσματα, αλλά στο υπόλοιπο μαγνητικό φάσμα η πυκνότητα των γραμμών είναι ανεξάρτητη από την ένταση του μαγνητικού πεδίου.

Το μαγνητικό φάσμα σχηματίζεται ως εξής:

Τα ρινίσματα μαγνητίζονται από το μαγνητικό πεδίο, δηλαδή, μετατρέπονται σε μικρούς μαγνήτες. Αν χτυπήσουμε ελαφρά την επίπεδη επιφάνεια, τότε αναπηδούν και μπορούν να κινηθούν για λίγο ελεύθερα από τη δύναμη της τριβής. Οι ετερώνυμοι πόλοι γειτονικών ρινισμάτων έλκονται και τα ρινίσματα διατάσσονται το ένα πίσω από το άλλο. Οι γραμμές που σχηματίζονται έχουν σε κάθε σημείο τους την ίδια διεύθυνση με το μαγνητικό πεδίο.

Αν σε κάποιες περιοχές υπάρχει μεγαλύτερη πυκνότητα γραμμών είναι γιατί εκεί έπεσαν περισσότερα ρινίσματα. Για να έχουμε, όμως, μια καλή εικόνα φροντίζουμε να ρίξουμε τα ρινίσματα ομοιόμορφα πάνω στην επιφάνεια. Στο μαγνητικό φάσμα, λοιπόν, που σχηματίζεται, οι γραμμές έχουν περίπου την ίδια πυκνότητα. Άλλωστε, αυτό φαίνεται και από τις φωτογραφίες που παραθέτουν οι συγγραφείς.

Η απεικόνιση του μαγνητικού πεδίου με δυναμικές γραμμές, που εμείς σχεδιάζουμε, είναι διαφορετική. Σ’ αυτή την απεικόνιση οι δυναμικές γραμμές είναι πυκνότερες, εκεί που η ένταση του πεδίου είναι μεγαλύτερη.

Στην αρχή της σελίδας

4.3 Μαγνήτιση

Πώς μπορούμε να κατασκευάσουμε ένα μαγνήτη;

Όταν με το νότιο πόλο ενός μαγνήτη αγγίξουμε το ένα άκρο κάποιου καρφιού, το καρφί γίνεται μαγνήτης (Εικ. 4.15).

Υπάρχει πάλι αναντιστοιχία κειμένου και εικόνας. Στην εικόνα αντί για καρφί υπάρχει μια μικρή ράβδος. Επιπλέον, η μικρή ράβδος έρχεται σ’ επαφή με το βόρειο πόλο ενός μαγνήτη και όχι με το νότιο, όπως αναφέρεται στο κείμενο. Συνήθως, το κόκκινο χρώμα στο μαγνήτη υποδεικνύει τη θέση του βόρειου πόλου.

Στην αρχή της σελίδας

4.4 Από το κεχριμπάρι στον ηλεκτρονικό υπολογιστή

Ηλεκτρικά φαινόμενα

... όταν μέσα σ’ ένα δωμάτιο περπατάμε επάνω σε μάλλινο χαλί τα παπούτσια μας τρίβονται επάνω στο χαλί και ηλεκτριζόμαστε.

Τα παπούτσια μας έρχονται σε στενή επαφή με το χαλί, δεν τρίβονται! Η στενή επαφή των δύο υλικών είναι αρκετή για να ηλεκτριστούν. Καθώς περπατάμε τα παπούτσια μας πιέζονται σε διαφορετικά σημεία του χαλιού με αποτέλεσμα να ηλεκτρίζονται όλο και περισσότερο. Άλλωστε, με την τριβή αυτό ακριβώς εξασφαλίζεται: η στενή επαφή μεγάλου τμήματος της επιφάνειας των δύο υλικών που τρίβονται.

Στην αρχή της σελίδας

4.5 Οι δύο αντίθετες καταστάσεις των ηλεκτρισμένων σωμάτων

Εικόνα 4.29

Σε μια κρεμασμένη ηλεκτρισμένη γυάλινη ράβδο πλησιάζουμε διαδοχικά μια άλλη ηλεκτρισμένη γυάλινη ράβδο και μια ηλεκτρισμένη με εβονίτη. Στην πρώτη παρατηρούμε έλξη και στη δεύτερη άπωση.

Αντίθετα, στην πρώτη περίπτωση παρατηρούμε άπωση της αιωρούμενης ράβδου και στη δεύτερη έλξη.

Επιπλέον, η δεύτερη ράβδος δεν είναι ηλεκτρισμένη με εβονίτη, αλλά είναι ηλεκτρισμένη ράβδος εβονίτη!

Στην αρχή της σελίδας

4.6 Τρόποι ηλέκτρισης

Ηλέκτριση με επαγωγή

Όταν πλησιάσουμε μια γυάλινη ηλεκτρισμένη ράβδο στο άκρο μιας μεταλλικής μη ηλεκτρισμένης ράβδου, αυτό το άκρο ηλεκτρίζεται θετικά και το άλλο άκρο αρνητικά.

Αντίθετα, το άκρο της μεταλλικής ράβδου, το οποίο βρίσκεται κοντά στην ηλεκτρισμένη γυάλινη ράβδο, ηλεκτρίζεται αρνητικά και το άλλο άκρο της ηλεκτρίζεται θετικά.

Στην αρχή της σελίδας

4.7 Ένας κόσμος ηλεκτρισμένων σωματιδίων.

Ερμηνεία της ηλέκτρισης με επαφή

Εικόνα 4.36

Όταν με μια θετικά ηλεκτρισμένη γυάλινη ράβδο αγγίξουμε μια ηλεκτρισμένη σφαίρα ...

Το σωστό είναι: “ Όταν με μια θετικά ηλεκτρισμένη γυάλινη ράβδο αγγίξουμε μια μη ηλεκτρισμένη σφαίρα ...”

Ερμηνεία της ηλέκτρισης με επαγωγή

Εικόνα 4.37

Όταν στη μη ηλεκτρισμένη ράβδο πλησιάσουμε μια θετικά ηλεκτρισμένη σφαίρα τα αρνητικά σωματίδια της ράβδου έλκονται. Τα θετικά παραμένουν στη θέση τους.

Άλλα λέει το κυρίως κείμενο και ο υπότιτλος της εικόνας και άλλα δείχνει η εικόνα!

Στην εικόνα φαίνεται ότι σε μια μη ηλεκτρισμένη (μεταλλική) σφαίρα έχουμε πλησιάσει μια αρνητικά ηλεκτρισμένη ράβδο.

Στην αρχή της σελίδας

4.8 Ένα χρήσιμο μέγεθος: το ηλεκτρικό φορτίο

... ηλεκτρική δύναμη περίπου 109 Ν ή αλλιώς ένα δισεκατομμύριο τόνοι!

Όχι τόνοι! Ένα δισεκατομμύριο νιούτον είναι το σωστό.

Στην αρχή της σελίδας

4.10 Περισσότερα στοιχεία για την ηλεκτρική δύναμη

Εικόνα 4.40 (α)

Όταν οι σφαίρες δεν είναι ηλεκτρισμένες το νήμα της κρεμασμένης σφαίρας είναι κατακόρυφο.

Το νήμα είναι πάντα κατακόρυφο. Όταν οι σφαίρες ηλεκτριστούν το νήμα υφίσταται στρέψη, χωρίς βέβαια να απομακρυνθεί από την κατακόρυφη θέση.

Στην αρχή της σελίδας

4.11 Πώς περιγράφουμε την ηλεκτρική δύναμη; Το ηλεκτρικό πεδίο.

Δυναμικές γραμμές

Όπου συγκεντρώνεται περισσότερα από αυτά εκεί η ηλεκτρική δύναμη είναι ισχυρότερη και οι γραμμές είναι πυκνότερες.

Όχι, δε συγκεντρώνονται περισσότεροι σπόροι σουσαμιού εκεί που η ηλεκτρική δύναμη είναι ισχυρότερη. Άλλωστε, αυτό φαίνεται και από τη φωτογραφία που παραθέτουν οι συγγραφείς. Μέσα στο λάδι οι σπόροι κινούνται δύσκολα. Δεν μπορούν λοιπόν να μετακινηθούν προς τη περιοχή, όπου η ένταση του πεδίου είναι μεγαλύτερη.

Η εικόνα του ηλεκτρικού πεδίου σχηματίζεται ως εξής:

Οι σπόροι ηλεκτρίζονται με επαγωγή από το ηλεκτρικό πεδίο. Οι αντίθετα φορτισμένες άκρες γειτονικών σπόρων έλκονται με αποτέλεσμα οι σπόροι να διατάσσονται ο ένας πίσω από τον άλλο. Οι γραμμές που σχηματίζονται έχουν τη διεύθυνση των δυνάμεων που δέχονται οι σπόροι από το ηλεκτρικό πεδίο.

Στην αρχή της σελίδας

4. 12 Ηλεκτρικό ρεύμα και ηλεκτρικό κύκλωμα

Εικόνα 4.54 

... (δ) Κλειστό κύκλωμα

Όμως, στην εικόνα το κύκλωμα είναι ανοιχτό!

Επιπλέον, οι εικόνες είναι πολύ μικρές για να μπορέσει ένας μαθητής να δει κάτι.

Στην αρχή της σελίδας

4. 15 Ο ηλεκτρομαγνήτης

... σκορπίζοντας ρινίσματα σιδήρου γύρω από ένα πηνίο που διαρρέεται από ρεύμα, ... Στο εσωτερικό του πηνίου οι δυναμικές γραμμές είναι παράλληλες μεταξύ τους και πολύ πιο πυκνές από ότι στο εξωτερικό. Επομένως στο εσωτερικό ενός πηνίου αναπτύσσονται μαγνητικές δυνάμεις πολύ πιο ισχυρές από ότι στο εξωτερικό του.

Οι γραμμές είναι πιο πυκνές στις περιοχές του φάσματος στις οποίες έχουμε ρίξει περισσότερα ρινίσματα. Επομένως, δεν μπορούμε από την πυκνότητα των γραμμών να εξάγουμε συμπεράσματα για την ένταση του μαγνητικού πεδίου.

Μπορούμε, όμως, από το μαγνητικό φάσμα του πηνίου να συμπεράνουμε το εξής: Στις περιοχές του φάσματος, που τα ρινίσματα δεν έχουν σχηματίσει γραμμές, δεν υπάρχει μαγνητικό πεδίο ή έχει πολύ μικρή ένταση.

Στην αρχή της σελίδας

 

Σχολείο|Πολιτιστικά|Προγράμματα|Εκδόσεις|Εκπ.Υλικό|Σελ.Μαθητών|Site|14thDM

Στην αρχική σελίδα

email us
e-mail us
g14per@otenet.gr

Αναζήτηση στο Site
Όλο το site σε μια σελίδα
Οδηγίες πλοήγησης στο site

InteRMediA TeaM 14ου Γυμνασίου Περιστερίου
Σχεδίαση Site