Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Ενέργει α στο ηλεκτρικό κύκλωμα

Το διδακτικό αυτό αντικείμενο είναι αρκετά δύσκολο και ένα μηχανικό ανάλογο

θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να εξυπηρετήσει στον στόχο «κατανόηση».

Στο κύκλωμα η στήλη μεταβιβάζει ενέργεια (ηλεκτρικό έργο) στα σωματίδια με φορτίο. Η ενέργεια αυτή αποθηκεύεται προσωρινά ως ενέργεια ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου και τελικά εμφανίζεται ως θερμική ενέργεια στον αντιστάτη.

Στο μηχανικό ανάλογο ένας άνθρωπος ανυψώνοντας σφαίρες σε μεταβιβάζει σε αυτές ενέργεια - μηχανικό έργο- από το σώμα του.

Η ενέργεια αποθηκεύεται προσωρινά ως ενέργεια πεδίου βαρύτητας. Αφήνει τις σφαίρες με ασήμαντη ταχύτητα στο οριζόντιο ράφι. Οι σφαίρες κυλούν ομαλά και αργά στο ράφι και πέφτουν από το άλλο άκρο σε κατακόρυφο σωλήνα που περιέχει παχύρρευστο λάδι. Κινούνται μέχρι τον πυθμένα του κατακόρυφου σωλήνα με σταθερή ταχύτητα και βγαίνουν με ειδικό μηχανισμό για να κυλήσουν οριζόντια προς τα αριστερά πάνω στο δάπεδο. Κάθε μια από αυτές φθάνει στον άνθρωπο ο οποίος την παίρνει και την ανυψώνει ξανά μέχρι να την αφήσει με ασήμαντη ταχύτητα στο ράφι και το φαινόμενο επαναλαμβάνεται.

Η ενέργεια που προσφέρθηκε από το σώμα του ανθρώπου εμφανίζεται τελικά ως θερμική ενέργεια του παχύρρευστου υγρού. Η ενέργεια που προσφέρει ο άνθρωπος προέρχεται από εσωτερική χημική ενέργεια του σώματός του.

Στην περίπτωση του ηλεκτρικού κυκλώματος το φαινόμενο θα σταματήσει όταν αδειάσει το στοιχείο, εξαντληθεί με άλλα λόγια η εσωτερική χημική ενέργεια.

Στην περίπτωση του ανθρώπου το φαινόμενο θα σταματήσει εάν ο άνθρωπος δεν αναπληρώσει τα αποθέματα εσωτερικής χημικής ενέργειας παίρνοντας τροφή.

Σε ένα απλό ρευματοφόρο κύκλωμα με ηλεκτρική στήλη και αντιστάτη

η χημική ενέργεια της στήλης μετατρέπεται σε αποθηκευμένη ενέργεια ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου. Η αποθηκευμένη αυτή ενέργεια δεν αυξάνεται δεδομένου ότι μεταβιβάζεται στον αντιστάτη και μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια του αντιστάτη.

Ας μην ξεχνάμε ότι το ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργεί πάντοτε μαγνητικό πεδίο, το οποίο, όπως και το ηλεκτρικό μπορεί να θεωρείται πηγή αποθηκευμένης ενέργειας .