Μάθημα : ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ - ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ Α' ΕΠΑΛ

Τι συμβαίνει μέσα σε ένα καλό αγωγό 

Όλοι γνωρίζουμε πως τα καλώδια είναι καλοί αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος μιας και το μεταφέρουν. 

Τα καλώδια υπάρχουν γύρω μας σχεδόν παντού. 

Ας αρχίσουμε να "μπαίνουμε" σιγά σιγά μέσα στο καλώδιο.

Κάτω από το πλαστικό λευκό περίβλημα ( προστατευτικός μανδύας ) θα δούμε πως υπάρχουν αγωγοί. 

Το συνηθηστέρο υλικό των αγωγών είναι ο χαλκός.

Ο χαλκός ως μέταλλο και γενικά τα μέταλλα έχουν κάποιες ιδιαιτερότητες. 

• Έχουν "μεγάλα" ατομα.
• Έιναι τοποθετημένα σε συγκεκριμένες θέσεις και σχηματίζουν ένα πλέγμα που λέγεται  κρυσταλλικό πλέγμα.
• Έχουν "ελεύθερα¨ηλεκτρόνια (σύμφωνα με την θεωρία των ελεύθερων ηλεκτρονίων), μιας και έλκονται από τα μεγάλα άτομα και μπορούν να διαφύγουν από αυτά. 

Στην παραπάνω προσομοίωση αν επιλέξουμε τυχαία κίνηση παρατηρούμε: 

• Το κρυσταλλικό πλέγμα 
• Το ελέυθερο ηλεκτρόνιο που κινείται τυχαία ανάμεσα στα άτομα του κρυσταλλικού πλέγματος.

Άρα μέσα στους αγωγούς κινούνται ελέυθερα ηλεκτρόνια άστατα σε δίαφορες κατευθύνσεις. 

Οπότε σε ένα κύκλωμα που έχει μια λάμπα και αγωγούς και πάλι τα ηλεκτρόνια θα κινούνται χωρίς κατεύθυνση και η λάμπα δεν θα ανάβει.

Αν όμως προσθέσουμε μια μπαταρία(ηλεκτρική τάση) τότε θα παρατηρήσουμε πως η λάμπα ανάβει και πως τα ελέυθερα ηλεκτρόνια κινούνται όλα μαζί προς μια κατεύθυνση. 

Αν δούμε καλύτερα μέσα στους αγωγούς τώρα που συνδέθηκε η μπαταρία(τάση) και το κύκλωμα έγινε κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα, τότε θα δούμε την παρακάτω εικόνα : 

Σε αυτό το σημείο συμπεραίνουμε οτι : 

• Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι η προσανατολισμένη κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων μέσα σε μεταλλικούς αγωγούς. 

• Για να έχουμε ηλεκτρικό ρεύμα χρειαζόμαστε :

κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα 

αγωγούς (ελεύθερα ηλεκτρόνια)

μπαταρία (ηλεκτρική τάση)

λάμπα (κατανάλωση)

• Και μια μικρή ιστορία για να θυμόμαστε τα παραπάνω λίγο πιο διασκεδαστικά 

Ο καλός Αγωγός και η κυρία μπαταρία

Ο καλός αγωγός είναι ένας πολύ καλός Κυριούλης  ο οποίος αφήνει το ηλεκτρικό  ρεύμα να περάσει . Βασικά δεν είναι και τόσο καλούλης , μάλλον πονηρούλης . Απλά έχει τα «μέσα» για το παίξει καλός . Αυτός ο κύριος έχει στα «χωράφια» του κάτι πολύ μικρά μπαλάκια τα οποία τα χει ελεύθερα να κινούνται όπως θέλουν. Αυτά χαιρετιούνται ,συγκρούονται μεταξύ τους , γενικά είναι γεμάτα ενέργεια.

‘Όταν έρθει η Κυρία μπαταρία όλα αλλάζουν και ο Καλούλης αγωγός ζητάει από τα μικρά ελεύθερα μπαλάκια να μπουν σε σειρά το ένα πίσω από το άλλο και να κινούνται σαν στρατιωτάκια σε παρέλαση  και η αποστολή τους είναι να περνούν μέσα από λαμπάκια , υπολογιστές , κινητά τηλέφωνα , μίζες από μηχανάκια (και αλλά πολλά……) και  τους δίνουν «ζωή» .