Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Η Φυσική στην Γ΄ Γυμνασίου.

Η ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ

Τα ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ

Τρίβουμε

Βλέπουμε

Συμπεραίνουμε

1. Τρίβουμε μια χτένα με ένα κομμάτι ύφασμα

και την φέρνουμε κοντά σε κομματάκια από χαρτί

Βλέπουμε τα χαρτάκια
να πλησιάζουν στη χτένα

Συμπεραίνουμε ότι η χτένα ΕΛΚΕΙ
τα κομματάκια από χαρτί

2. Τρίβουμε ένα κομμάτι γυαλί
με μεταξωτό ύφασμα και το φέρνουμε κοντά σε κομματάκια από χαρτί

Βλέπουμε τα χαρτάκια να πλησιάζουν το γυαλί

Συμπεραίνουμε ότι το γυαλί ΕΛΚΕΙ τα κομματάκια

3. Τρίβουμε με ύφασμα δυο μικρά

φουσκωμένα μπαλόνια,

αφού τα έχουμε κρεμάσει
με κατακόρυφες κλωστές.

Βλέπουμε

τα μπαλόνια να απομακρύνονται

Συμπεραίνουμε ότι ότι ΑΠΩΘΟΥΝΤΑΙ

4. Έχουμε κρεμάσει με κλωστή μια ράβδο Α από λάστιχο και την τρίβουμε με ύφασμα.

Τρίβουμε μια γυάλινη ράβδο Β, με μεταξωτό ύφασμα,

και την πλησιάζουμε στην Α

Βλέπουμε τη ράβδο Α να πλησιάζει την Β

Συμπεραίνουμε ότι η Β ΕΛΚΕΙ τη Α

5. Έχουμε κρεμάσει ένα καλαμάκι από κλωστή και το τρίβουμε με ύφασμα.

Τρίβουμε μια χτένα με ύφασμα και την πλησιάζουμε στο καλαμάκι

Βλέπουμε το καλαμάκι να απομακρύνεται από τη χτένα

Συμπεραίνουμε ότι η χτένα ΑΠΩΘΕΙ το καλαμάκι

6. Τρίβουμε ένα μπαλόνι με ύφασμα

και το πλησιάζουμε στον τοίχο

Το βλέπουμε να «κολλάει»

στον τοίχο

και να μην πέφτει

Συμπεραίνουμε ότι αυτό συμβαίνει
και επειδή ΕΛΚΕΤΑΙ

από τον τοίχο

Η ΣΚΕΨΗ μας μπροστά σε αυτή την ποικιλία φαινομένων
το πρώτο που επιδιώκει είναι να βάλει μια ΤΑΞΗ.

Διακρίνουμε ότι τα «ένα σωρό» φαινόμενα είναι ΤΡΙΑ

α. Η ΕΛΞΗ ανάμεσα σε αντικείμενο που τρίψαμε και σε ένα άλλο που δεν το αγγίξαμε ( φαινόμενα 1, 2, 6 )

Τα σχετικά ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ και τα αντίστοιχα ερωτήματα απασχόλησαν

τους Ευρωπαίους ερευνητές

από τον 17ο αιώνα

Είχε προηγηθεί

η πανάρχαια παρατήρηση
του Θαλή του Μιλήσιου ότι

το ΗΛΕΚΤΡΟΝ
όταν τριφτεί, έλκει μικρά ελαφριά αντικείμενα .

για την οποία όμως κανείς δεν ενδιαφέρθηκε
στα 2200 χρόνια που ακολούθησαν.

Ο πρώτος ερευνητής που ενδιαφέρθηκε γι αυτά, ο Άγγλος William Gilbert,

έτος 1600 μετά Χριστόν, τα ονόμασε,
σε γλώσσα αγγλική, ELECTRICAL

Η ελληνική λέξη «ΗΛΕΚΤΡΟΝ»

- απολιθωμένο ρετσίνι των πεύκων –

έδωσε ΟΝΟΜΑ
στα φαινόμενα αυτά .

Εν τω μεταξύ οι Έλληνες,

επηρεασμένοι από την τουρκική γλώσσα - kehribar - ,

το ΗΛΕΚΤΡΟΝ

το έλεγαν ΚΕΧΡΙΜΠΑΡΙ

Η έρευνα του Gilbert έδειξε ότι δεν ήταν μόνο το κεχριμπάρι.
ΕΛΞΗ σε ελαφριά αντικείμενα

μπορούσε κανείς να προκαλέσει

αν έτριβε θειάφι, γυαλί, εβονίτη, ξύλο,
και όχι μόνο

Λίγο αργότερα,

στις αρχές δηλαδή του 17ου αιώνα,

διαπιστώθηκε και η ΕΛΞΗ ανάμεσα σε γυαλί και κεχριμπάρι

που έχουν προηγουμένως τριφτεί

Ενώ μερικές δεκαετίες αργότερα

– το έτος 1629 – διαπιστώθηκε και η ΑΠΩΣΗ

Η έννοια ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ γεννημένη στη σκέψη των ερευνητών του 18ου αιώνα, εξακολουθεί να κάνει μια ιδιαίτερα σημαντική «καριέρα» στη Φυσική.

Τρίβοντας ένα υλικό αντικείμενο όπως το κεχριμπάρι
ή το γυαλί δημιουργείται «κάτι» το οποίο λέγεται ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ.

Λέμε τότε ότι το αντικείμενο είναι ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΟ

Το γεγονός ότι τα ηλεκτρικά φορτισμένα σώματα άλλοτε έλκονται και άλλοτε απωθούνται οδήγησε τη σκέψη των ερευνητών – μετά από αναζητήσεις εκατό ετών – στην ιδιαίτερα σημαντική ΙΔΕΑ ότι

Το φορτίο VITREOUS ( που εμφανίζεται με τριβή στο γυαλί )

και το φορτίο RECINOUS ( που εμφανίζεται στο απολιθωμένο ρετσίνι-ήλεκτρο )

έτσι ώστε δύο αντικείμενα με φορτίο διαφορετικού ίδιου τύπου να ΕΛΚΟΝΤΑΙ,

ενώ δύο αντικείμενα με φορτίο ίδιου τύπου να ΑΠΩΘΟΥΝΤΑΙ.

Μερικές δεκαετίες αργότερα, στα μέσα δηλαδή του 18ου αιώνα,

προτάθηκαν από τον Φράνκλιν

οι όροι ΘΕΤΙΚΟ φορτίο και ΑΡΝΗΤΙΚΟ φορτίο

Φράνκλιν ;

Ποιος

είναι ο Φράνκλιν;

. Για τους Αμερικανούς ο Benjamin Franklin

– συνήθως εμείς οι Έλληνες τον λέμε Βενιαμίν Φραγκλίνο –

είναι ένας από τους «μεγάλους» της ιστορίας τους.

Υπήρξε πριν απ’ όλα ο πρώτος επιστήμονας του αμερικανικού έθνους

Γεννημένος στη Βοστώνη σε μια εποχή – 1706- που δεν υπάρχει αμερικανικό έθνος,

ασχολήθηκε με την έρευνα στη σκοτεινή περιοχή των ηλεκτρικών φαινομένων ,

υπήρξε ο πρώτος άνθρωπος που υποστήριξε ότι ο κεραυνός δεν είναι η κατάρα των θεών

αλλά ένα φυσικό φαινόμενο – μεταφορά ηλεκτρικού φορτίου – ανακάλυψε το αλεξικέραυνο

προσφέροντας μια λύση στην ανθρώπινη αδυναμία, συνέβαλε στη διατύπωση της πρώτης αξιόλογης θεωρίας για τα ηλεκτρικά φαινόμενα. Παράλληλα έπαιξε ένα ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο

στην υπόθεση της Ανεξαρτησίας και στη δημιουργία του αμερικανικού έθνους

Και γιατί πρότεινε τους όρους

ΘΕΤΙΚΟ και ΑΡΝΗΤΙΚΟ ;

Τι σχέση έχουν όλα αυτά

με τα συν και τα πλην της Άλγεβρας ;

Ο Φραγκλίνος πρότεινε τις ονομασίες θετικό και αρνητικό

διότι ο ίδιος είχε πειστεί ότι το ηλεκτρικό φορτίο είναι «ποσότητα που μπορεί να μετρηθεί»

και οι ερευνητές θα μπορούσαν να προσθέτουν αλγεβρικά τα φορτία

και να περιγράφουν εμπειρίες όπως ότι 50 μονάδες φορτίου του ενός τύπου

με 50 μονάδες φορτίου του άλλου συνιστούν φορτίο μηδενικό .

Τα υλικά που χρειάστηκε για να ορίσει το ΘΕΤΙΚΟ φορτίο

ήταν το γυαλί και το μετάξι.

Έδωσε τον ορισμό ότι

ΘΕΤΙΚΟ θα λέγεται το φορτίο

που εμφανίζεται στο ΓΥΑΛΙ αν το τρίψουμε με ΜΕΤΑΞΙ

Τον ορισμό αυτό διατηρούμε και σήμερα

ΘΕΤΙΚΟ φορτίο βέβαια εμφανίζει και κάθε σώμα το οποία απωθείται από το φορτισμένο γυαλί.

Και για το ΑΡΝΗΤΙΚΟ φορτίο ;

Ποιος είναι

ο ορισμός ;

ΑΡΝΗΤΙΚΟ λέγεται το ηλεκτρικό φορτίο

που αναπτύσσεται σε ΕΒΟΝΙΤΗ

- υλικό της φύσης σχετιζόμενο

με απολιθωμένο ρετσίνι-

εάν το τρίψουμε με γούνα

Σήμερα όμως μπορούμε να ορίσουμε το ΑΡΝΗΤΙΚΟ φορτίο

και με βάση το ΠΛΑΣΤΙΚΟ αν το τρίψουμε με μάλλινο ύφασμα

ΑΡΝΗΤΙΚΟ φορτίο εμφανίζει και κάθε σώμα που απωθεί το φορτισμένο ΠΛΑΣΤΙΚΟ χαρακάκι.

Ποια είναι τα υλικά

που εμφανίζουν

ΑΡΝΗΤΙΚΟ φορτίο ;

Είναι τα περισσότερα . Η χτένα ,

το μπαλόνι, ο πλαστικός χάρακας,

το λάστιχο,

το καλαμάκι για την πορτοκαλάδα,

η πλαστική σακούλα,

το βινύλιο, το αφρολέξ, το σελοφάν,

εφόσον τα έχουμε τρίψει με ύφασμα

Παίζει ρόλο

το υλικό με το οποίο

θα τα τρίψουμε;

Παίζει ρόλο.

Θα το συζητήσουμε

Αργότερα

Για την περιγραφή και την ερμηνεία των ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ επιστρατεύτηκε και

η έννοια ΔΥΝΑΜΗ,

την οποία είχε εισάγει

στη Μηχανική ο Νεύτων.

Μαζί και οι νόμοι της, όπως

ο νόμος ΔΡΑΣΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

σύμφωνα με τον οποίο

« εφόσον το καλαμάκι ασκεί δύναμη στη χτένα

και η χτένα ασκεί δύναμη στο καλαμάκι δύναμη ίσου μέτρου

με αντίθετη κατεύθυνση »

Με τις δύο έννοιες ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ και ΔΥΝΑΜΗ

και με τη ΘΕΩΡΙΑ για δύο τύπους ηλεκτρικού φορτίου

μπορούμε να δώσουμε τις πρώτες ερμηνείες στα ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ αικού φορτίου

Η ΕΛΞΗ ανάμεσα σε δύο αντικείμενα τα οποία
– και τα δύο – τα έχουμε τρίψει ( φαινόμενο 4 )

ερμηνεύεται με την ΘΕΩΡΙΑ

ότιστο ένα αντικείμενο

– στο ΓΥΑΛΙ - εμφανίζεται ΘΕΤΙΚΟ φορτίο

και στο άλλο – στο ΛΑΣΤΙΧΟ –

ΑΡΝΗΤΙΚΟ φορτίο και το ένα ασκεί στο άλλο ΔΥΝΑΜΗ ελκτική.

Το ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ

« ΑΠΩΣΗ ανάμεσα σε δύο αντικείμενα τα οποία έχουμε τρίψει »

Το φαινόμενο 3 ερμηνεύεται με την ΘΕΩΡΙΑ ότι

και στα δύο μπαλόνια εμφανίζεται

ηλεκτρικό φορτίο ΑΡΝΗΤΙΚΟ

και το ένα ασκεί στο άλλο

ΔΥΝΑΜΗ απωστική.

ενώ το φαινόμενο 5 ερμηνεύεται με την ΘΕΩΡΙΑ ότι

τόσο στη χτένα όσο και στο καλαμάκι εμφανίζεται φορτίο ΑΡΝΗΤΙΚΟ

και η χτένα ασκεί στο καλαμάκι ΔΥΝΑΜΗ απωστική.

Με τη ΘΕΩΡΙΑ αυτή μπορούμε να ερμηνεύουμε άλλα φαινόμενα όπως

πλαστικό γούνα

Τι γίνεται όμως με το πρώτο από τα φαινόμενα

- το ήλεκτρο που έλκει αντικείμενα –

με το οποίο μάλιστα ξεκίνησε η έρευνα ;

Το αντικείμενο που τρίβουμε ΕΧΕΙ ΦΟΡΤΙΟ

το άλλο όμως που δεν το αγγίζουμε ΔΕΝ ΕΧΕΙ ΦΟΡΤΙΟ.

ώς εξηγείται ότι πάντα ΕΛΚΟΝΤΑΙ ;

Η αρχική θεωρία ότι η ΗΛΕΚΤΡΙΣΗ γίνεται με τριβή εμπλουτίστηκε.

ΗΛΕΚΤΡΙΣΗ ενός σώματος

μπορεί να γίνει και ΑΠΟ ΑΠΟΣΤΑΣΗ

Τρίβοντας τη χτένα εμφανίζεται φορτίο ΑΡΝΗΤΙΚΟ.

Όταν η χτένα πλησιάζει το χαρτάκι

στο ένα του άκρο – αυτό που βρίσκεται

προς την πλευρά της χτένας –

εμφανίζεται φορτίο αντίθετο, στη συγκεκριμένη περίπτωση ΘΕΤΙΚΟ

και τα σώματα ΕΛΚΟΝΤΑΙ.

Το ίδιο γίνεται και με το γυαλί το οποίο μετά το τρίψιμό του με μετάξι εμφανίζει βέβαια φορτίο ΘΕΤΙΚΟ

οπότε στο άκρο του χωρίς φορτίο σώματος προς το μέρος του γυαλιού

εμφανίζεται ΑΡΝΗΤΙΚΟ φορτίο και τα σώματα ΕΛΚΟΝΤΑΙ

Όταν τρίβουμε ένα κομμάτι γυαλί

με μεταξωτό ύφασμα

γιατί φορτίζεται μόνο το γυαλί ;

Δεν συμβαίνει αυτό .

Στο γυαλί εμφανίζεται ΘΕΤΙΚΟ φορτίο

αλλά και στο μεταξωτό ύφασμα

εμφανίζεται φορτίο ΑΡΝΗΤΙΚΟ

Εάν δηλαδή τρίψουμε τη χτένα

με ύφασμα, στη χτένα εμφανίζεται

ΑΡΝΗΤΙΚΟ φορτίο και στο ύφασμα ΘΕΤΙΚΟ;

Ακριβώς.

Και όχι μόνο αυτό. Όταν επινοήθηκαν τρόποι να συγκρίνονται οι ποσότητες φορτίου διαπιστώθηκε ότι το θετικό φορτίο που εμφανίζεται στο γυαλί με τριβή είναι ίσο με το αρνητικό φορτίο που εμφανίζεται στο ύφασμα

Η εμπειρία αυτή οδήγησε τη σκέψη στην ΙΔΕΑ ότι

« ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ ΔΙΑΤΗΡΕΙΤΑΙ»

η οποία αργότερα διαμορφώθηκε σε ένα από τους σημαντικούς ΝΟΜΟΥΣ της Φυσικής,

την ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΔΙΑΤΗΡΗΣΗΣ ΤΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ

Η έννοια ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ που ξεκίνησε ως ένα ακαθόριστο «κάτι»

το οποίο εμφανίζεται στα σώματα με τριβή εξελίχθηκε

Λέγοντας ότι «μεταβιβάζεται» από ένα σώμα σε ένα άλλο»

υπονοούμε ότι αν αγγίξουμε ένα χωρίς φορτίο σφαιρίδιο

με μία αρνητικά φορτισμένη ράβδο θα μεταβιβαστεί

στο σφαιρίδιο αρνητικό φορτίο ;

Αυτό θα συμβεί . Θα είναι μάλιστα

πιο εμφανές αν το σφαιρίδιο είναι μεταλλικό.

Μπορούμε δηλαδή να διακρίνουμε

τρεις μορφές ΗΛΕΚΤΡΙΣΗΣ.

Λέγοντας ότι το ηλεκτρικό φορτίο μπορεί και ταξιδεύει

σε ΟΡΙΣΜΕΝΑ σώματα υπονοούμε ότι υπάρχουν

και ΑΛΛΑ σώματα στα οποία «απαγορεύονται τα ταξίδια του»;

Αυτό ακριβώς εννοούμε

Αν εμφανιστεί ηλεκτρικό φορτίο στο ένα άκρο μιας ράβδου

από σίδηρο ή από χαλκό , θα ανιχνεύσουμε φορτίο και στην άλλη άκρη

Αυτό μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι το φορτίο «άγεται» μέσα από το υλικό της ράβδου.

Τα σώματα αυτού του τύπου λέγονται ΑΓΩΓΟΙ

και είναι τα μέταλλα και όχι μόνο αυτά

Εάν χρησιμοποιήσουμε, όμως, ράβδο από γυαλί αυτό δεν θα συμβεί .

Το ηλεκτρικό φορτίο δείχνει να είναι «απομονωμένο» στο σημείο που τρίψαμε.

Υπάρχει κάτι που απαγορεύει τα ταξίδια του μέσα στο γυαλί.

Τα σώματα αυτού του τύπου λέγονται ΜΟΝΩΤΕΣ και είναι το γυαλί,

το μπαλόνι, ο πλαστικός χάρακας, το κεχριμπάρι,

το καλαμάκι, το ξύλο, το φελιζόλ.

Όλα σχεδόν τα υλικά

που χρησιμοποιήσαμε για τα πειράματα

ήταν ΜΟΝΩΤΕΣ

Η διάκριση των σωμάτων σε ΑΓΩΓΟΥΣ και ΜΟΝΩΤΕΣ

προτάθηκε για πρώτη τον 18ο αιώνα και στην εποχή μας

θεωρείται απλουστευτική.

Εξυπηρετεί ωστόσο για να κατανοήσουμε τις πρώτες έννοιες του ηλεκτρισμού

και πώς ξέρουμε ότι

«κάπου» υπάρχει ηλεκτρικό φορτίο;

Το φορτίο δεν είναι κάτι ΑΟΡΑΤΟ ;

Το ηλεκτρικό φορτίο είναι βέβαια «κάτι» αόρατο και το ΑΝΙΧΝΕΥΟΥΜΕ

με βάση τα αποτελέσματα της ύπαρξής του παρουσίας του .

Λόγου χάρη, εφόσον εμφανίζεται, εκδηλώνονται κάποιες ειδικές δυνάμεις .

Μια απλή ΔΙΑΤΑΞΗ την οποία επινόησαν οι ερευνητές του 18ου αιώνα

είναι το ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΕΚΡΕΜΕΣ

Ένα ελαφρό αντικείμενο, ας πούμε ένα σφαιρίδιο φελιζόλ,

κρεμασμένο από κλωστή

Πλησιάζεις το άκρο της ράβδου

και αυτό «συγκινείται»

οπότε υπάρχει στη ράβδο φορτίο

ή δεν συγκινείται οπότε δεν . .

Μια πολύ καλύτερη ανακάλυψε το 1748 ο αββάς Nollet. Νολέ.

Είναι το ΗΛΕΚΤΡΟΣΚΟΠΙΟ. Υπάρχει και σε κάθε σχολικό εργαστήριο.

Μπορείς να ανιχνεύσεις φορτίο αν αγγίξεις με το υπό έρευνα σώμα

τον οριζόντιο δίσκο που εξέχει,

όπότε τα δύο μεταλλικά φύλλα ΑΝΟΙΓΟΥΝ

Όλο το σύστημα από το δίσκο μέχρι τα φύλλα

είναι ΑΓΩΓΟΣ, οπότε το ηλεκτρικό φορτίο που μεταβιβάζεται με επαφή στον δίσκο απλώνεται σε όλο το σύστημα, οπότε στα φύλλα εμφανίζεται φορτίο ίδιου τύπου και απωθούνται .

Μπορείς να κάνεις την ανίχνευση χωρίς να αγγίξεις αρκεί να φέρεις κοντά το σώμα στον δίσκο

Με κατάλληλη βαθμολόγηση μπορούμε να συγκρίνουμε ποσότητες ηλεκτρικού φορτίου

Το ηλεκτρικό φορτίο ασκεί ΔΥΝΑΜΗ στο ηλεκτρικό φορτίο,
ΕΛΚΤΙΚΗ εάν τα φορτία είναι ετερώνυμα ΑΠΩΣΤΙΚΗ εφόσον είναι ομώνυμα

Τι είναι όμως αυτή η δύναμη; μεγάλη; μικρή;
Από τι εξαρτάται η τιμή της;

Το ερώτημα «ΑΠΟ ΤΙ ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ Η ΤΙΜΗ ΤΗΣ ΔΥΝΑΜΗΣ;»

απασχόλησε τους ευρωπαίους ερευνητές του 18ου αιώνα.

Λίγο πριν ξεσπάσει η Γαλλική Επανάσταση , ο Charles Coulomb, -

προφέρεται Σαρλ Κουλόν μολονότι στην Ελλάδα έχει επικρατήσει το Κουλόμπ –

αξιωματικός του γαλλικού στρατού

έμαθε για όλους τους προβληματισμούς που είχαν διατυπωθεί,

επινόησε ένα ευφυή τρόπο για τη μέτρηση του ηλεκτρικού φορτίου,

κατασκεύασε έναν εξαιρετικό «ζυγό στρέψης», για τη μέτρηση της δύναμης

και μετά από πολλές προσπάθειες, το έτος 1785,

οδηγήθηκε στον πρώτο πειραματικό ΝΟΜΟ του Ηλεκτρισμού

Για ένα πράγμα είμαι σίγουρη . . .
ότι ΟΣΟ πιο μακριά βρίσκονται
τα δύο φορτία ΤΟΣΟ πιο μικρή θα είναι η δύναμη

Τι εννοεί με αυτό ΟΣΟ . . ΤΟΣΟ ;

Ότι εάν διπλασιαστεί η απόσταση,
η δύναμη θα υποδιπλασιαστεί

Ο Coulomb, κάνοντας μετρήσεις, απέδειξε
ότι εάν η απόσταση γίνει ΔΥΟ φορές μεγαλύτερη,

η δύναμη θα γίνει ΤΕΣΣΕΡΕΙΣ φορές μικρότερη,

Η τιμή της δύναμης
πρέπει να εξαρτάται ΚΑΙ από το
πόσο φορτίο έχει ο «δράστης» ;

Οι μετρήσεις του Coulomb έδειχναν
ότι η τιμή της δύναμης εξαρτάται ΚΑΙ από το
«πόσο φορτίο» έχει ο «δράστης», το σώμα δηλαδή που ασκεί τη δύναμη, αλλά ΚΑΙ από το πόσο φορτίο έχει το «θύμα»,

το σώμα δηλαδή στο οποίο ασκείται η δύναμη.

Ο Νόμος του Coulomb, 1785

Η ασκούμενη δύναμη, είτε ελκτική είτε απωστική, είναι
ανάλογη με το γινόμενο των δύο φορτίων και
αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης

F = kq₁q₂/r² . Τι εξίσωση είναι αυτή . . .Θεέ μου . . .

Δεν μας δείχνετε καλύτερα ένα έξυπνο πείραμα

να το κάνω στο σπίτι να δείξω ότι κάτι μαθαίνω . .

Πας στην κουζίνα, ανοίγεις τη βρύση να τρέχει λίγο

ίσα ίσα να σχηματίζεται φλέβα.

Έχεις προηγουμένως

τρίψει μια τσατσάρα πάνω σε μάλλινο.

Πλησιάζεις την τσατσάρα στη φλέβα

και τους δείχνεις

ότι η φλέβα καμπυλώνεται.

Η μαμά τουλάχιστον

εντυπωσιάζεται,

η μικρή σου αδελφή

σε παραδέχεται

Τελικά με τις ηλεκτρικές δυνάμεις μπορείς να μετακινήσεις

ακίνητα αντικείμενα αρκεί να είναι ελαφριά. Ένα χαρτάκι, ένα καλαμάκι,

ένα κομματάκι φελιζόλ, τη στάχτη από το τσιγάρο του μπαμπά,

άντε και κάνα μπαλόνι . . Τίποτε πιο βαρύ δεν μπορούμε να μετακινήσουμε;

Βρες μια χτένα κι ένα άδειο αλουμινένιο κουτί από μπίρα ή κόκα κόλα.

Βάλτο το κουτί σε οριζόντιο τραπέζι όρθιο και ζήτησε από τον μπαμπά αν μπορεί

να το μετακινήσει με τη χτένα που του δίνεις στο χέρι.

Πριν τον φέρεις σε αμηχανία

τρίψε τη χτένα σε μάλλινο πλησίασε την

στο κουτί έτσι όπως είναι όρθιο,

οπότε δεν θα συμβεί τίποτα.

Πριν αρχίσουν να σε σχολιάζουν,

στρέψε το κυλινδρικό κουτί

και βάλτο όχι όρθιο

αλλά έτσι ώστε να είναι έτοιμο να κυλήσει.

Τρίψε πάλι τη χτένα στο μάλλινο και πλησίασέ την στο κουτί

Θα τα καταφέρεις να το κάνεις να κυλήσει και να εισπράξεις θαυμασμό

Μ’ αρέσει πολύ.

Θα το δοκιμάσω όμως προηγουμένως

μόνη μου

Μετά τον νόμο του Coulomb οι φυσικοί βρήκαν τρόπους να μετρούν το ηλεκτρικό φορτίο.

Το ηλεκτρικό φορτίο έγινε ΠΟΣΟΤΗΤΑ με σύμβολο το γράμμα q .

Πολλά χρόνια αργότερα ορίστηκε και η μονάδα ηλεκτρικού φορτίου

στην οποία δόθηκε το όνομα του Coulomb. Το ένα Coulomb συμβολίζεται με 1C.

Το 1 C είναι πολύ μεγάλη ποσότητα φορτίου σε σχέση με αυτό που εμφανίζεται τρίβοντας ένα κομμάτι γυαλί.

Πώς μπορούμε να δημιουργήσουμε

ΜΕΓΑΛΗ ΠΟΣΟΤΗΤΑ

ηλεκτρικού φορτίου ;

Ήταν ένα ερώτημα με το οποίο απασχολήθηκαν οι ερευνητές

από τον 17ο αιώνα και επινόησαν αλλά και άρχισαν να κατασκευάζουν

ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ,

τις οποίες με τα χρόνια βελτίωναν

Το 1880 ο Άγγλος εφευρέτης

James Wimshurst

έφτιαξε μια εξαιρετική μηχανή

η οποία έχει και το όνόμά του

– μηχανή Βίμσχουρστ –

και «μπορείς να συναντηθείς μαζί της»

στο σχολικό εργαστήριο.

Πενήντα περίπου χρόνια αργότερα, το έτος 1929,

ένας νεαρός Αμερικανός φυσικός ο Robert Van de Graaf επινόησε,

σχεδίασε και κατασκεύασε μια ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ

η οποία μπορούσε να προσφέρει

εξαιρετικά μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικού φορτίου.

Με μια τέτοια Βαν ντε Γκραφ , όπως έχει επικρατήσει να λέγεται ,

ακόμα και μικρού μεγέθους, μπορούν να σηκωθούν

οι τρίχες από τα μαλλιά μιας κοπέλας,

αρκεί να βρει κουράγιο και να την αγγίξει .

Η έννοια ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

.