Μάθημα : Φυσική Γ

Τα άτομα των στοιχείων αποτελούνται από τον πυρήνα που περιέχει θετικά φορτισμένα πρωτόνια και αφόρτιστα νετρόνια και τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια που περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα σε διάφορες αποστάσεις από αυτόν.  Ο αριθμός των ηλεκτρονίων είναι ίδιος με τον αριθμό των πρωτονίων, οπότε το άτομο είναι αφόρτιστο. Κάθε φορά που το άτομο χάνει ή κερδίζει ηλεκτρόνια φορτίζεται θετικά ή αρνητικά. Πρωτόνια και γενικά θετικό φορτίο ΔΕΝ μετακινείται!

Υπάρχουν τρείς βασικοί τρόποι με τους οποίους τα άτομα φορτίζονται:

1.  Η τριβή. Στην περίπτωση αυτή δύο σώματα ουδέτερα φορτισμένα τρίβονται μεταξύ τους αποκτούν ίσα και αντίθετα φορτία. Το ολικό φορτίο πριν και μετά την τριβή είναι μηδέν. Για να προσδιορίσουμε ποιό από τα δύο σώματα φορτίζεται θετικά και ποιό αρνητικά χρησιμοποιούμε την τριβο-ηλεκτρική σειρά όπως εμφανίζεται παρακάτω:

Σύμφωνα με τον πίνακα, αν δύο από από τα παραπάνω σώματα τριβούν μεταξύ τους ηλεκτρόνια μετακινούνται από σώμα αριθμητικά σε μικρότερη θέση προς σώμα με μεγαλύτερη αριθμητικά θέση. Π.χ., αν τρίψουμε ξυλο (10) με γυαλί (3), τότε ηλεκτρόνια κινούνται από το γυαλί προς το ξύλο. Το ξύλο θα πάρει ηλεκτρόνια και θα φορτισθεί αρνητικά ενώ το γυαλί χάνει ηλεκτρόνια και φορτίζεται θετικά.

2. Η επαφή. Στην περίπτωση αυτή ένα φορτισμένο σώμα αγγίζει ένα αφόρτιστο. Μετά την επαφή και τα δύο σώματα θα έχουν το ίδιο είδος (θετικό ή αρνητικό) φορτίο που είχε το φορτισμένο σώμα πριν την επαφή. Το ολικό φορτίο των δύο σωμάτων μετά την επαφή ισούται με το φορτίο που είχε το φορτισμένο σώμα πριν την επαφή. ΜΟΝΟΝ στην περίπτωση που τα δύο σώματα έχουν ίδιες διαστάσεις το φορτίο μοιράζεται αριθμητικά σε δύο ίσα μέρη. Ο παραπάνω τριβο-ηλεκτρικός πίνακας ΔΕΝ ισχύει στην φόρτιση από επαφή.

Π.χ., Αν φέρουμε σε επαφή ένα κομμάτι ξύλο που φέρει φορτίο -10 Cb με ένα ένα γυάλινο αφόρτιστο ποτήρι τότε και τα δύο σώματα μετά την επαφή θα έχουν αρνητικό φορτίο και το αριθμητικό τους άθροισμα θα είναι -10 Cb.

3. Η επαγωγή. Αυτή την μέθοδο θα την διδαχθείτε στο Λύκειο.

Εφαρμογή:

Να απαντήσετε στα τέσσερα ερωτήματα της άσκησης.