Φυσική Γ' Γυμνασίου (βοήθημα)

(1)

(2)

ISBN: 978-960-381-388-0 ©

Äçìéïõñãéêü åîùöýëëïõ: Óôõëéáíüò Áããåëüðïõëïò ÇëåêôñïíéêÞ óåëéäïðïßçóç:

ÈåìéóôïêëÝïõò72, ÁèÞíá, ôçë.:210 3623701

(3)

Γ΄ Γυμνασίου

ÁóôÝñéïò ×ñõóï÷üïõ

(4)

(5)

ï âéâëßï áõôü ãñÜöôçêå ìå óôü÷ï íá áðïôå-ëÝóåé Ýíá óçìáíôéêü âïÞèçìá ãéá ôïõò ìá-èçôÝò ôçò Ã´ Ãõìíáóßïõ êáé âáóßæåôáé óôç äéäáêôÝá ýëç ôçò ÖõóéêÞò. ÐåñéëáìâÜíåé üëç ôç äéäáêôÝá ýëç ìå ôç ìïñ-öÞ åñùôÞóåùí-áðáíôÞóåùí, ìåèïäéêÜ ëõìÝíåò áóêÞóåéò, áðáíôÞóåéò óôéò åñùôÞóåéò-áóêÞóåéò ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ, êáèþò êáé äéáãùíßóìáôá óôï ôÝëïò êÜèå êåöáëáßïõ. Óôéò ôåëåõôáßåò óåëßäåò ôïõ âéâëßïõ ðåñéëáì-âÜíïíôáé ïé áðáíôÞóåéò êáé ïé ëýóåéò üëùí ôùí åñùôÞóåùí êáé ôùí áóêÞóåùí. Åêäüóåéò ÂïëïíÜêç

T

(6)

6

ÊåöÜëáéï 1. ÇëåêôñéêÞ äýíáìç êáé öïñôßï ...9 1.1 Ãíùñéìßá ìå ôçí çëåêôñéêÞ äýíáìç ...11 1.2 Ôï çëåêôñéêü öïñôßï ...12 1.3 Ôï çëåêôñéêü öïñôßï óôï åóùôåñéêü ôïõ áôüìïõ ...13 1.4 Ôñüðïé çëÝêôñéóçò êáé ç ìéêñïóêïðéêÞ åñìçíåßá ...16 1.5 Íüìïò ôïõ Êïõëüìð ...22 1.6 Ôï çëåêôñéêü ðåäßï ...24 ÁðáíôÞóåéò ôùí åñùôÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...28 Ëýóåéò ôùí áóêÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...44 Äéáãþíéóìá ...46 ÊåöÜëáéï 2. Çëåêôñéêü ñåýìá ...49 2.1 Ôï çëåêôñéêü ñåýìá ...51 2.2 Çëåêôñéêü êýêëùìá ...56 2.3 ÇëåêôñéêÜ äßðïëá ...61 2.4 ÐáñÜãïíôåò áðü ôïõò ïðïßïõò åîáñôÜôáé ç áíôßóôáóç åíüò áãùãïý ...66 2.5 ÅöáñìïãÝò áñ÷þí äéáôÞñçóçò óôç ìåëÝôç áðëþí çëåêôñéêþí êõêëùìÜôùí ...71 ÁðáíôÞóåéò ôùí åñùôÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...80 Ëýóåéò ôùí áóêÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...88 Äéáãþíéóìá ...95 ÊåöÜëáéï 3. ÇëåêôñéêÞ åíÝñãåéá ...97 3.1 ÈåñìéêÜ áðïôåëÝóìáôá ôïõ çëåêôñéêïý ñåýìáôïò ...99 3.2 ×çìéêÜ áðïôåëÝóìáôá ôïõ çëåêôñéêïý ñåýìáôïò ...109 3.3 ÌáãíçôéêÜ áðïôåëÝóìáôá ôïõ çëåêôñéêïý ñåýìáôïò ...110 3.4 ÇëåêôñéêÞ êáé ìç÷áíéêÞ åíÝñãåéá ...113 3.5 ÂéïëïãéêÜ áðïôåëÝóìáôá ôïõ çëåêôñéêïý ñåýìáôïò ...114 3.6 ÅíÝñãåéá êáé éó÷ýò ôïõ çëåêôñéêïý ñåýìáôïò ...115 ÁðáíôÞóåéò ôùí åñùôÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...121 Ëýóåéò ôùí áóêÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...126 Äéáãþíéóìá ...135

ÐÅÑÉÅ×ÏÌÅÍÁ

(7)

7

ÊåöÜëáéï 4. Ôáëáíôþóåéò ...137 4.1 Ôáëáíôþóåéò ...139 4.2 ÌåãÝèç ðïõ ÷áñáêôçñßæïõí ìéá ôáëÜíôùóç ...142 4.3 ÅíÝñãåéá êáé ôáëÜíôùóç...145 ÁðáíôÞóåéò ôùí åñùôÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...147 Ëýóåéò ôùí áóêÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...151 ÊåöÜëáéï 5. Ìç÷áíéêÜ êýìáôá ...153 5.1 Ìç÷áíéêÜ êýìáôá ...155 5.2 Êýìá êáé åíÝñãåéá ...157 5.3 ×áñáêôçñéóôéêÜ ìåãÝèç ôïõ êýìáôïò ...158 5.4 ¹÷ïò ...164 5.5 ÕðïêåéìåíéêÜ ÷áñáêôçñéóôéêÜ ôïõ Þ÷ïõ ...167 ÁðáíôÞóåéò ôùí åñùôÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...168 Ëýóåéò ôùí áóêÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...177 Äéáãþíéóìá ...181 ÊåöÜëáéï 6. Öýóç êáé äéÜäïóç ôïõ öùôüò ...183 6.1 Öùò. ¼ñáóç êáé åíÝñãåéá ...185 6.2 ÄéÜäïóç ôïõ öùôüò ...187 ÁðáíôÞóåéò ôùí åñùôÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...190 Ëýóåéò ôùí áóêÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...196 ÊåöÜëáéï 7. ÁíÜêëáóç ôïõ öùôüò ...201 7.1 ÁíÜêëáóç ôïõ öùôüò ...203 7.2 Åéêüíåò óå êáèñÝöôåò: åßäùëá ...205 7.3 Ðñïóäéïñéóìüò åéäþëïõ óå êïßëïõò êáé êõñôïýò êáèñÝöôåò ...206 ÁðáíôÞóåéò ôùí åñùôÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...209 Ëýóåéò ôùí áóêÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...211 ÊåöÜëáéï 8. ÄéÜèëáóç ôïõ öùôüò ...215 8.1 ÄéÜèëáóç ôïõ öùôüò ...217 8.2 ÅöáñìïãÝò ôçò äéÜèëáóçò ôïõ öùôüò...219 8.3 ÁíÜëõóç ôïõ öùôüò ...221 8.4 Ôï ÷ñþìá ...222 ÁðáíôÞóåéò ôùí åñùôÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...223 Ëýóåéò ôùí áóêÞóåùí ôïõ ó÷ïëéêïý âéâëßïõ ...233 ÁðáíôÞóåéò óôéò åñùôÞóåéò-ëýóåéò ôùí áóêÞóåùí ...237

(8)

(9)

Ηλεκτρική δύναμη

και ηλεκτρικό φορτίο

(10)

(11)

11 Κεφάλαιο 1

1.1 ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗ

ÅñùôÞóåéò - ÁðáíôÞóåéò 1. Ðïéá óþìáôá ëÝãïíôáé çëåêôñéóìÝíá; Ðþò ïíïìÜæåôáé ç äýíáìç ðïõ áóêåßôáé ìåôáîý ôïõò; ÁíáöÝñåôå ðáñáäåßãìáôá. ÁðÜíôçóç ÇëåêôñéóìÝíá åßíáé ôá óþìáôá ðïõ Ý÷ïõí ôçí éäéüôçôá íá áóêïýí äýíáìç óå åëáöñéÜ áíôéêåßìåíá. Ç äýíáìç ðïõ áóêåßôáé ìåôáîý çëåêôñéóìÝíùí óùìÜôùí ïíïìÜæåôáé çëåêôñéêÞ. ¸íá ðáñÜäåéãìá çëåêôñéóìÝíïõ óþìáôïò áðïôåëåß ç ÷ôÝíá ðïõ Ýëêåé ôéò ôñß÷åò êáèþò ÷ôåíßæåéò ôá óôåãíÜ ìáëëéÜ óïõ. ¸íá áêüìç ðáñÜäåéãìá çëåêôñéóìÝíïõ óþìáôïò åßíáé ç Ýëîç ðïõ äÝ-÷ïíôáé ìéêñÜ ÷áñôÜêéá áðü ðëáóôéêü ÷Üñáêá áöïý ðñþôá ôñßøåéò ôïí ÷Üñáêá óôá öýëëá ôïõ âéâëßïõ óïõ. 2. Ðïéåò åßíáé ïé âáóéêÝò éäéüôçôåò ôùí çëåêôñéêþí äõíÜìåùí; ÁðÜíôçóç Ïé âáóéêÝò éäéüôçôåò ôùí çëåêôñéêþí äõíÜìåùí åßíáé äýï. á) ¼ôé áóêïýíôáé áðü áðüóôáóç. â) ¼ôé ìðïñïýí íá åßíáé åßôå åëêôéêÝò åßôå áðùóôéêÝò.

1. ÇËÅÊÔÑÉÊÇ ÄÕÍÁÌÇ

ÊÁÉ ÇËÅÊÔÑÉÊÏ ÖÏÑÔÉÏ

(12)

Κεφάλαιο 1

12

ÅëêôéêÝò åßíáé ïé äõíÜìåéò óôçí ðåñßðôùóç ðïõ ôá öïñôßá åßíáé üìïéá êáé áðùóôéêÝò óôçí ðåñßðôùóç ðïõ åßíáé áíôßèåôá öïñôé-óìÝíá.

1.2 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ

ÅñùôÞóåéò - ÁðáíôÞóåéò 1. Ôé ïíïìÜæïõìå çëåêôñéêü öïñôßï Q (Þ q); Ðüóá åßäç çëåêôñéêïý öïñôßïõ õðÜñ÷ïõí; Ðþò áëëçëåðéäñïýí ôá çëåêôñéêÜ öïñôßá ìåôáîý ôïõò; ÁðÜíôçóç Çëåêôñéêü öïñôßï Q åßíáé ôï öõóéêü ìÝãåèïò ðïõ óõíäÝåôáé ìå ìéá éäéüôçôá ðïõ Ý÷åé ç ýëç. ÕðÜñ÷ïõí äýï äéáöïñåôéêÜ åßäç öïñôßïõ. Ôï èåôéêü öïñôßï +Q êáé ôï áñíçôéêü öïñôßï -Q. Ôá öïñôéóìÝíá óþìáôá, Üñá êáé ôá öïñôßá ðïõ Ý÷ïõí, ìðïñïýí íá Ýëêïíôáé Þ íá áðùèïýíôáé áíáëüãùò ìå ôï åßäïò ôïõ öïñôßïõ ðïõ Ý÷ïõí. 2. Ðþò ïíïìÜæïíôáé ôá óþìáôá ðïõ Ý÷ïõí öïñôßï; Ðþò äéá÷ùñß-æïíôáé; ÁðÜíôçóç Ôá óþìáôá ðïõ Ý÷ïõí öïñôßï áëëçëåðéäñïýí ìå äõíÜìåéò êáé ìðï-ñïýìå íá ðïýìå üôé åßíáé çëåêôñéêÜ öïñôéóìÝíá. Äéá÷ùñßæïíôáé óå åêåßíá ðïõ Ý÷ïõí èåôéêü öïñôßï +Q, ïðüôå åßíáé èåôéêÜ öïñôéóìÝíá, êáé óå åêåßíá ðïõ Ý÷ïõí áñíçôéêü öïñôßï –Q êáé åßíáé áñíçôéêÜ öïñôéóìÝíá. 3. Ðþò óõíäÝåôáé ç çëåêôñéêÞ äýíáìç F_çë ðïõ áóêåß Ýíá öïñôéóìÝíï óþìá ìå ôï öïñôßï Q ôïõ óþìáôïò; ÁðÜíôçóç Ç çëåêôñéêÞ äýíáìç F_çë ðïõ áóêåß (Þ áóêåßôáé óå) Ýíá öïñôéóìÝíï óþìá åßíáé áíÜëïãç ôïõ çëåêôñéêïý öïñôßïõ Q ôïõ óþìáôïò. ÄçëáäÞ üóï ìåãáëýôåñï åßíáé ôï öïñôßï Q ôüóï ìåãáëýôåñç åßíáé êáé ç çëåêôñé-êÞ äýíáìç F_çë ðïõ áóêåß (Þ áóêåßôáé óôï) ôï öïñôéóìÝíï óþìá. 4. Ðïéá åßíáé ç ìïíÜäá ìÝôñçóçò ôïõ çëåêôñéêïý öïñôßïõ óôï ÄéåèíÝò Óýóôçìá ÌïíÜäùí; ÁíáöÝñåôå õðïðïëëáðëÜóéá ôïõ Coulomb.

(13)

13 Κεφάλαιο 1

ÁðÜíôçóç Ç ìïíÜäá ìÝôñçóçò ôïõ çëåêôñéêïý öïñôßïõ óôï S.I. åßíáé ôï Êïõëüìð (Coulomb) êáé óõìâïëßæåôáé ìå ôï ãñÜììá C. ÌåñéêÜ õðïðïëëáðëÜóéá ôïõ Êïõëüìð öáßíïíôáé ðáñáêÜôù. 1 ìC (Ýíá ìéêñïêïõëüìð) éóïýôáé ìå 10-6_{C äçëáäÞ 1ìC=10}-6_C. 1 nC (Ýíá íáíïêïõëüìð) éóïýôáé ìå 10-9_{C äçëáäÞ 1nC=10}-9_C. ÓõíÞèùò ïé ôéìÝò ðïõ ðáßñíïõí ôá öïñôßá åßíáé ôçò ôÜîçò ìåãÝ-èïõò ôïõ ìéêñïêïõëüìð. 5. Ðþò õðïëïãßæåôáé ôï óõíïëéêü öïñôßï äýï Þ ðåñéóóïôÝñùí óùìÜôùí; ÁðÜíôçóç Ôï óõíïëéêü öïñôßï äýï Þ ðåñéóóïôÝñùí öïñôéóìÝíùí óùìÜôùí éóïý-ôáé ìå ôï áëãåâñéêü Üèñïéóìá ôùí öïñôßùí ôïõò. ÄçëáäÞ, áí ìéá öïñ-ôéóìÝíç ñÜâäïò Ý÷åé öïñôßï Q₁ =+4ìC, ìßá Üëëç Q₂= -3ìC, ôï óõíïëéêü öïñôßï ôùí äýï ñÜâäùí èá åßíáé Q_ïë= Q₁ +Q₂= +4ìC+(-3ìC)=+1ìC.

1.3 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ

ΣΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ

ÅñùôÞóåéò - ÁðáíôÞóåéò 1. Ðïéá óùìáôßäéá áðïôåëïýí ôï Üôïìï; Ðïý âñßóêïíôáé ôá óùìá-ôßäéá áõôÜ êáé ôé öïñôßï Ý÷ïõí; ÁðÜíôçóç Ôï Üôïìï áðïôåëåßôáé áðü ôïí ðõñÞíá ôïõ êáé áðü ôá çëåêôñüíéá e ðïõ âñßóêïíôáé ãýñù áðü áõôüí. Ï ðõñÞíáò áðïôåëåßôáé áðü ôá ðñù-ôüíéá p êáé ôá íåôñüíéá n. Áðü ôá ðáñáðÜíù óùìáôßäéá ôá çëåêôñüíéá Ý÷ïõí áñíçôéêü öïñôßï êáé ôá ðñùôüíéá Ý÷ïõí èåôéêü öïñ-ôßï ßóçò ôéìÞò ìå ôïõ çëåêôñïíßïõ, åíþ ôá íåôñüíéá äåí Ý÷ïõí öïñ-ôßï, ïðüôå ëÝìå üôé åßíáé ïõäÝôåñá. ¼ðùò öáßíåôáé óôï äéðëáíü ó÷Þìá ôá ðñùôüíéá êáé ôá íåôñüíéá âñß-óêïíôáé óôïí ðõñÞíá êáé ôá çëå-êôñüíéá ãýñù áðü áõôüí. Ôï öïñôßï ôïõ çëåêôñïíßïõ åßíáé e=1,6x10-19_C.

(14)

Κεφάλαιο 1

14

Ôï öïñôßï ôïõ çëåêôñïíßïõ åßíáé êáôÜ áðüëõôç ôéìÞ ßóï ìå ôï öïñôßï ôïõ ðñùôïíßïõ, ãåãïíüò ðïõ óçìáßíåé üôé Ýíá ðñùôüíéï êáé Ýíá çëåêôñüíéï Ý÷ïõí óõíïëéêü öïñôßï ìçäÝí. 2. Ðüôå Ýíá Üôïìï åßíáé çëåêôñéêÜ ïõäÝôåñï; ¼ôáí äåí åßíáé ïõäÝ-ôåñï ôï Üôïìï, ôé öïñôßï Ý÷åé; ÁðÜíôçóç ¸íá Üôïìï åßíáé çëåêôñéêÜ ïõäÝôåñï üôáí ôï óõíïëéêü öïñôßï ôïõ áôüìïõ åßíáé ìçäÝí. Áõôü ãéá íá óõìâåß èá ðñÝðåé ï áñéèìüò ôùí çëå-êôñïíßùí e íá åßíáé áêñéâþò ßäéïò ìå ôïí áñéèìü ôùí ðñùôïíßùí p. Áí ï áñéèìüò ôùí çëåêôñïíßùí êáé ôùí ðñùôïíßùí äåí åßíáé ï ßäéïò, ôüôå ôï Üôïìï áðïêôÜ öïñôßï ßóï ìå ôï ðåñßóóåõìá ôïõ öïñôßïõ, äçëáäÞ ôï öïñôßï ôùí ðåñéóóüôåñùí óùìáôéäßùí (çëåêôñïíßùí Þ ðñùôïíßùí). 3. Ðþò ãßíåôáé ç öüñôéóç ôùí óùìÜôùí ìå âÜóç ôç ìéêñïóêïðéêÞ äïìÞ ôçò ýëçò; ÁðÜíôçóç Ç öüñôéóç ôùí óùìÜôùí ìðïñåß íá ãßíåé ìå ôç ìåôáöïñÜ ôùí çëå-êôñïíßùí áðü Ýíá óþìá óå Ýíá Üëëï. Ìåôáêéíïýíôáé ôá çëåêôñüíéá êáé ü÷é ôá ðñùôüíéá åîáéôßáò: á) ôçò ìéêñüôåñÞò ôïõò ìÜæáò, êáé â) ëüãù ôïõ üôé âñßóêïíôáé ðéï ìáêñéÜ áðü ôïí ðõñÞíá ôïõ áôüìïõ, Üñá ìðïñïýí íá áðïóðþíôáé ðéï åýêïëá áðü ôá ðñùôüíéá. 4. Ôé ãíùñßæåôå ãéá ôçí áñ÷Þ äéáôÞñçóçò ôïõ çëåêôñéêïý öïñôßïõ; ÁðÜíôçóç Ç áñ÷Þ äéáôÞñçóçò ôïõ çëåêôñéêïý öïñôßïõ åßíáé ìßá áðü ôéò ðéï óçìáíôéêÝò áñ÷Ýò óôç öõóéêÞ. Åîçãåß ôï ãåãïíüò üôé ôá öïñôßá äåí êáôáóôñÝöïíôáé Þ äçìéïõñãïýíôáé, áðëþò ìåôáöÝñïíôáé áðü Ýíá óþìá óå Ýíá Üëëï Ýôóé þóôå óõíïëéêÜ ôï öïñôßï íá ðáñáìÝíåé áìåôÜâëçôï. 5. Ôé ïíïìÜæïõìå êâÜíôùóç; Ôé åßíáé ôá êâÜíôá; ÁðÜíôçóç ÊâÜíôùóç åßíáé ç éäéüôçôá ôïõ öïñôßïõ íá åìöáíßæåôáé óôç öýóç óå ôéìÝò ðïõ åßíáé ðïëëáðëÜóéåò ôïõ öïñôßïõ ôïõ çëåêôñïíßïõ êáé ü÷é óå ôõ÷áßåò ôéìÝò. Ð.÷. ôï öïñôßï åíüò óþìáôïò ìðïñåß íá åßíáé ßóï ìå ôï öïñôßï 3 çëåêôñïíßùí ( ) Þ åíüò Üëëïõ ìå ôï öïñôßï 5 çëåêôñïíßùí ( ).

(15)

15 Κεφάλαιο 1

Äåí ìðïñåß üìùò ôï öïñôßï åíüò óþìáôïò íá åßíáé 2x10-19_C. Ç ðïóüôçôá áõôÞ ôùí öïñôßùí ôùí óùìÜôùí ôá ïðïßá åìöáíßæïíôáé ìå áõôÝò ôéò ôéìÝò (ðïëëáðëÜóéåò ôïõ åíüò çëåêôñïíßïõ) ïíïìÜæïíôáé êâÜíôá.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΡΟΣ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

1. Áðü ôá ðáñáêÜôù öáéíüìåíá íá îå÷ùñßóåôå åêåßíï ðïõ äåí åßíáé çëåêôñéêü. á) Tï ôßíáãìá ðïõ íéþèïõìå üôáí åñ÷üìáóôå óå åðáöÞ ìå Ýíá áõ-ôïêßíçôï. â) H Ýëîç ìéêñþí áíôéêåéìÝíùí áðü ðëáóôéêü óôõëü ðïõ Ý÷ïõìå ôñßøåé óôï ìÜëëéíï ðïõëüâåñ ìáò. ã) O ðñïóáíáôïëéóìüò ôçò ìáãíçôéêÞò âåëüíáò êáôÜ ôç äéåýèõíóç ÂïññÜ - Íüôïõ. ä) Tá ìéêñÜ ôñéîßìáôá ðïõ áêïýìå üôáí âãÜæïõìå ôï ìÜëëéíï ðïõëü-âåñ ìáò. 2. Áðü ôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò íá åðéëÝîåéò ôç óùóôÞ. ¼ôáí ìéá ãõÜëéíç ñÜâäïò ôñßâåôáé ìå ìÜëëéíï ýöáóìá ôüôå: á) Çëåêôñßæåôáé ìüíï ôï ìÜëëéíï ýöáóìá. â) Çëåêôñßæåôáé ìüíï ç ãõÜëéíç ñÜâäïò. ã) Çëåêôñßæïíôáé êáé ôá äýï. ä) Äåí çëåêôñßæåôáé êáíÝíá áðü ôá äýï. 3. Ðïéá áðü ôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò åßíáé óùóôÞ; ¼ôáí äýï ãõÜëéíåò ñÜâäïé ðïõ Ý÷ïõí ôñéöôåß ìå ìÜëëéíï ýöáóìá ðëçóéÜæïõí êïíôÜ ç ìßá óôçí Üëëç, ôüôå: á) Áðùèåß ç ìßá ôçí Üëëç. â) ¸ëêïíôáé áìïéâáßá. ã) Äåí áëëçëåðéäñïýí. 4. Óå ðïéá áðü ôéò åéêüíåò 1, 2 êáé 3 ðïõ öáßíïíôáé óôï ðáñáêÜôù ó÷Þìá ôá äýï óöáéñßäéá áðü öåëéæüë ðïõ åßíáé êñåìáóìÝíá ìå ìåôáîùôÞ

(16)

Κεφάλαιο 1

16

êëùóôÞ á) Ý÷ïõí áíôßèåôç êáôÜóôáóç çëÝêôñéóçò, â) Ý÷ïõí ßäéá êá-ôÜóôáóç çëÝêôñéóçò, ã) äåí åßíáé çëåêôñéóìÝíá; 5. Ðïéá áðü ôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò åßíáé óùóôÞ; ¼ôáí äýï óþìáôá ðïõ åßíáé áðü ôï ßäéï õëéêü, áöïý ôñéöôïýí óå ðëáóôéêÞ óáêïýëá áðùèïýíôáé ìåôáîý ôïõò, ôüôå: á) Çëåêôñßóôçêå ìüíï ôï Ýíá áðü ôá äýï. â) ÁðÝêôçóáí üìïéá êáôÜóôáóç çëÝêôñéóçò. ã) Çëåêôñßóôçêáí ìå áíôßèåôï öïñôßï. ä) Äåí çëåêôñßóôçêáí êáèüëïõ. 6. Ôñßá óþìáôá Á, Â êáé Ã åßíáé çëåêôñéóìÝíá. Ôï Á ìå ôï Â Ýëêïíôáé áìïéâáßá, åíþ ôï Â ìå ôï Ã áðùèïýíôáé áìïéâáßá. Áí ôï óþìá Ã åßíáé èåôéêÜ çëåêôñéóìÝíï, íá âñåßôå ôï åßäïò çëÝêôñéóçò ôùí Üëëùí äýï óùìÜôùí. 7. ÐÝíôå óþìáôá Á, Â, Ã, Ä êáé Å åßíáé çëåêôñéóìÝíá. Áí ãíùñßæåôå üôé ôï Á áðùèåß ôï Â, ôï Ã Ýëêåé ôï Å, ôï Â áðùèåß ôï Å, ôï Ä Ýëêåé ôï Â êáé üôé ôï Ä åßíáé çëåêôñéóìÝíï áñíçôéêÜ, íá âñåßôå ôï åßäïò ôçò çëÝêôñéóçò ôùí õðüëïéðùí óùìÜôùí. 8. ¸óôù ôñåéò óöáßñåò 1, 2 êáé 3 ðïõ åßíáé çëåêôñéóìÝíåò ÷ùñßò íá ãíùñßæåôå ôï åßäïò çëÝêôñéóçò. Åßíáé äõíáôüí íá åêäçëþíïíôáé çëå-êôñéêÝò áëëçëåðéäñÜóåéò ìåôáîý ôïõò üðùò öáßíïíôáé óôï ó÷Þìá; ÄéêáéïëïãÞóôå ôçí áðÜíôçóÞ óáò.

1.4 ΤΡΟΠΟΙ ΗΛΕΚΤΡΙΣΗΣ

ΚΑΙ Η ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΗ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΤΟΥΣ

ÅñùôÞóåéò - ÁðáíôÞóåéò 1. Ðüóïõò ôñüðïõò çëÝêôñéóçò åíüò óþìáôïò ãíùñßæåôå; Ðïéïé åßíáé áõôïß;

(17)

17 Κεφάλαιο 1

ÁðÜíôçóç Ïé ôñüðïé çëÝêôñéóçò åíüò óþìáôïò åßíáé ôñåéò. Ç çëÝêôñéóç á) ìå ôñéâÞ, â) ìå åðáöÞ êáé ã) ìå åðáãùãÞ. Ìðïñïýí êáé ïé ôñåéò ôñüðïé çëÝ-êôñéóçò íá åñìçíåõôïýí ìå âÜóç ôï ìïíôÝëï ôçò ìéêñïóêïðéêÞò äïìÞò ôçò ýëçò. 2. Ðïéá çëåêôñüíéá ïíïìÜæïíôáé åîùôåñéêÜ; Ãéáôß áõôÜ åßíáé óç-ìáíôéêÜ; ÁðÜíôçóç Ôá çëåêôñüíéá ðïõ åßíáé ðéï áðïìáêñõóìÝíá áðü ôïí ðõñÞíá ïíï-ìÜæïíôáé åîùôåñéêÜ. Åßíáé óçìáíôéêÜ ãéáôß áõôÜ ôá çëåêôñüíéá èá ìðï-ñïýí íá ìåôáöÝñïíôáé áðü ôï Ýíá óþìá óå Ýíá Üëëï ðñïêáëþíôáò ôç öüñôéóÞ ôïõò. Áõôü óõìâáßíåé ãéáôß ç äýíáìç ðïõ áóêåßôáé ðÜíù ôïõò áðü ôïí ðõñÞíá åßíáé áóèåíÝóôåñç áðü ôá õðüëïéðá çëåêôñüíéá ëüãù ôçò ìåãáëýôåñçò áðüóôáóçò ðïõ Ý÷ïõí áðü áõôüí. ¸ôóé ìðïñïýí ðéï åýêïëá íá ìåôáöÝñïíôáé áðü Ýíá óþìá óå Ýíá Üëëï. 3. Ôé ãíùñßæåôå ãéá ôçí çëÝêôñéóç äýï óùìÜôùí ìå ôñéâÞ; ÁðÜíôçóç ÊáôÜ ôçí çëÝêôñéóç äýï óùìÜôùí ìå ôñéâÞ, ôá óþìáôá çëåêôñßæï-íôáé üôáí Ýñ÷ïçëåêôñßæï-íôáé óå åðáöÞ êáé áðïêôïýí ßóá êáé áíôßèåôá öïñôßá ëüãù ôçò áñ÷Þò äéáôÞñçóçò ôïõ çëåêôñéêïý öïñôßïõ, ðïõ áíáöÝñèçêå ðáñáðÜíù. Èõìßæïõìå üôé óýìöùíá ìå ôçí áñ÷Þ äéáôÞñçóçò ôïõ çëåêôñé-êïý öïñôßïõ, ôï óõíïëéêü öïñôßï óôá äýï óþìáôá ðáñáìÝíåé óôáèåñü. ¸ôóé, áí áñ÷éêÜ Þôáí áöüñôéóôá êáé Ýðåéôá áðü ôçí ôñéâÞ öïñôßæïíôáé, ðñÝðåé íá Ý÷ïõí ßäéï êáé áíôßèåôï öïñôßï. 4. Ðþò åîçãåßôáé ç çëÝêôñéóç åíüò óþìáôïò ìå åðáöÞ ìå ôç âïÞ-èåéá ôùí çëåêôñïíßùí; ÁðÜíôçóç ¼ôáí Ýíá öïñôéóìÝíï óþìá Á Ýñ÷åôáé óå åðáöÞ ìå Ýíá áöüñôéóôï Â, ôüôå áí ôï óþìá Á åßíáé áñíçôéêÜ öïñôéóìÝíï ìåôáöÝñïíôáé çëåêôñüíéá áðü ôï Á óôï óþìá Â, ïðüôå ôï Â öïñôßæåôáé áñíçôéêÜ. Áí ôï Á åßíáé èåôéêÜ öïñôéóìÝíï, ôüôå ìå ôçí åðáöÞ ìåôáöÝñïíôáé çëåêôñüíéá áðü ôï áöüñôéóôï óþìá Â óôï Á, ïðüôå ôï Â öïñôßæåôáé èåôéêÜ.

(18)

Κεφάλαιο 1

18

Ìçí îå÷íÜôå üôé ôá áöüñôéóôá óþìáôá åßíáé ïõäÝôåñá, äçëáäÞ ï áñéèìüò ðñùôïíßùí êáé çëåêôñïíßùí åßíáé ï ßäéïò. Áí óå Ýíá óþìá åßíáé ðåñéóóüôåñá ôá ðñùôüíéá, ôüôå ôï óþìá åßíáé èåôé-êÜ öïñôéóìÝíï, åíþ áí ôá çëåêôñüíéá åßíáé ðåñéóóüôåñá, ôüôå åßíáé áñíçôéêÜ öïñôéóìÝíï. 5. Ðïéá óþìáôá ïíïìÜæïíôáé áãùãïß êáé ðïéá ìïíùôÝò; ÁíáöÝñåôå ìåñéêÜ ðáñáäåßãìáôá. ÁðÜíôçóç Ôá óþìáôá ðïõ åðéôñÝðïõí ôï äéáóêïñðéóìü ôïõ çëåêôñéêïý ôïõò öïñôßïõ óå üëç ôçí ÝêôáóÞ ôïõò ïíïìÜæïíôáé çëåêôñéêïß áãùãïß. Áãù-ãïß åßíáé üëá ôá ìÝôáëëá, üðùò ï óßäçñïò, ï ÷áëêüò, ôï áëïõìßíéï êáé ï õäñÜñãõñïò. Ôá óþìáôá óôá ïðïßá ôï öïñôßï äå äéáóêïñðßæåôáé óå üëç ôçí Ýêôá-óÞ ôïõò áëëÜ ðáñáìÝíåé åíôïðéóìÝíï óôçí ðåñéï÷Þ ôïõ óþìáôïò ðïõ öïñôßóáìå ïíïìÜæïíôáé ìïíùôÝò. Ðáñáäåßãìáôá ìïíùôþí áðïôåëïýí ôï îýëï, ôï êåñß, ôï ðëáóôéêü, ôï ãõáëß, ôï êáïõôóïýê, üðùò êáé ôï êáèáñü íåñü. 6. ÅîçãÞóôå ðïý ïöåßëåôáé ç áãþãéìç óõìðåñéöïñÜ ôùí ìåôÜëëùí. Ôé åßíáé ôá åëåýèåñá çëåêôñüíéá; ÁðÜíôçóç Óôá ìÝôáëëá ôá åîùôåñéêÜ çëåêôñüíéá óõãêñáôïýíôáé ìå ìéêñÝò äõ-íÜìåéò áðü ôïõò ðõñÞíåò ôùí áôüìùí ôïõò ïðüôå äéáöåýãïõí áðü ôï Üôïìï êáé êéíïýíôáé åëåýèåñá óôï ìÝôáëëï. Ãéá ôï ëüãï áõôü ïíïìÜæï-íôáé êáé åëåýèåñá çëåêôñüíéá. Ôá Üôïìá ðïõ Ý÷ïõí ÷Üóåé ôá åëåýèåñá çëåêôñüíéá áðïêôïýí èåôéêü öïñôßï áëëÜ ìðïñïýí íá êéíçèïýí ãýñù áðü óõãêåêñéìÝíåò èÝóåéò êáé ü÷é óå üëï ôï ìÝôáëëï. Áí öïñôéóôåß Ýíáò áãùãüò, ôá åëåýèåñá çëåêôñüíéá êéíïýíôáé åýêïëá ïðüôå êáé öïñôßæåôáé ï áãùãüò. ¸ôóé ïé áãùãïß öïñôßæïíôáé åýêïëá ëüãù ôçò ýðáñîçò ôùí åëåýèåñùí çëåêôñïíßùí. 7. ÐåñéãñÜøôå ôç óõìðåñéöïñÜ ôùí ìïíùôþí êáôÜ ôçí çëÝêôñéóÞ ôïõò. ÁðÜíôçóç Óôïõò ìïíùôÝò ôá çëåêôñüíéá åßíáé éó÷õñÜ óõíäåäåìÝíá óôïõò ðõñÞ-íåò ôùí áôüìùí. ¸ôóé, áí ðñïóâëçèïýí ëüãù öüñôéóçò ôá çëåêôñüíéá áõôÜ èá ðáñáìåßíïõí óå ìéá óõãêåêñéìÝíç ðåñéï÷Þ êáé èá ôç öïñôßóïõí

(19)

19 Κεφάλαιο 1

áñíçôéêÜ. Åðßóçò áí ìå êÜðïéïí ôñüðï áðïâëçèïýí çëåêôñüíéá, ôüôå ôá õðüëïéðá èá ðáñáìÝíïõí óôéò èÝóåéò ôïõò êáé èá öïñôßóïõí ôçí ðåñéï÷Þ ôïõ åëëåßììáôïò çëåêôñïíßùí èåôéêÜ, óå áíôßèåóç ìå ôïõò áãùãïýò, üðïõ èá óõíÝâáéíå ñïÞ öïñôßùí áðü ðåñéï÷Þ óå ðåñéï÷Þ. ¸ëëåéììá çëåêôñïíßùí åìöáíßæåôáé óôéò ðåñéï÷Ýò ðïõ öïñôßæï-íôáé èåôéêÜ ëüãù ôùí ðåñéóóüôåñùí èåôéêþí öïñôßùí. 8. Ðþò ìðïñåß íá ãßíåé ç áíß÷íåõóç ôïõ çëåêôñéêïý öïñôßïõ; ÁðÜíôçóç Ç áíß÷íåõóç ôïõ çëåêôñéêïý öïñôßïõ ìðïñåß íá ãßíåé óôï åñãáóôÞñéï ìå üñãáíá ðïõ ïíïìÜæïíôáé çëåêôñïóêüðéá. ¸íá ðáñÜäåéãìá çëåêôñï-óêïðßïõ åßíáé ôï çëåêôñéêü åêêñåìÝò. Áðïôåëåßôáé áðü Ýíá ìåôáëëéêü óôÝëå÷ïò êáé áðü Ýíá Þ äýï åëáöñÜ ìåôáëëéêÜ åëÜóìáôá ðïõ ìðïñïýí íá áíïßãïõí. ¼óï ðåñéóóüôåñï áíïßãïõí ôá öýëëá ôüóï ðåñéóóüôåñï öïñôßï Ý÷åé ôï çëåêôñïóêüðéï. ¸íáò âáóéêüò ôýðïò çëåêôñïóêïðßïõ öáßíåôáé óôï ðáñáêÜôù ó÷Þìá. 9. Ðþò åñìçíåýåôå ôçí çëÝêôñéóç ìå åðáãùãÞ; Ðþò ìðïñåß ìéá ñÜâäïò íá åßíáé çëåêôñéóìÝíç áëëÜ ü÷é öïñôéóìÝíç; ÁðÜíôçóç Ç çëÝêôñéóç ìå åðáãùãÞ ãßíåôáé üôáí Ýíá öïñôéóìÝíï óþìá âñåèåß êïíôÜ óå áöüñôéóôï óþìá, ïðüôå êáé ðñïêáëåßôáé äéá÷ùñéóìüò ôùí öïñôßùí óôï áöüñôéóôï óþìá êáé Ýôóé çëåêôñßæåôáé. Áí ãéá ðáñÜäåéãìá ðëçóéÜæïõìå ìéá öïñôéóìÝíç óöáßñá óôï Ýíá Üêñï ìéáò áöüñôéóôçò ìåôáëëéêÞò ñÜâäïõ, üðùò öáßíåôáé óôï ó÷Þìá ðïõ áêïëïõèåß, ôüôå ôá åëåýèåñá çëåêôñüíéá ôçò ñÜâäïõ èá óõãêåíôñùèïýí óå áõôü ôï Üêñï ïðüôå óôï Üëëï Üêñï ôçò ñÜâäïõ èá õðÜñ÷åé Ýëëåéììá çëåêôñïíßùí. ¸ôóé, ç ìßá Üêñç ðïõ åßíáé ðéï êïíôÜ óôï öïñôéóìÝíï áãùãü öïñôßæåôáé áñíçôéêÜ, åíþ ôï Üëëï Üêñï öïñôßæåôáé èåôéêÜ.

(20)

Κεφάλαιο 1

20

Ç ñÜâäïò óôçí ðåñß-ðôùóç áõôÞ åßíáé çëå-êôñéóìÝíç áëëÜ ü÷é öïñôéóìÝíç, äçëáäÞ óôï åóùôåñéêü ôçò Ý÷åé äéá-÷ùñéóôåß ôï èåôéêü áðü ôï áñíçôéêü çëåêôñéêü öïñôßï, óõíïëéêÜ üìùò ôï öïñôßï ôçò ñÜâäïõ åßíáé ìçäÝí. 10. Ðïéá óþìáôá ïíïìÜæïíôáé ðïëùìÝíá êáé ãéáôß; ÁðÜíôçóç Ôá óùìáôßäéá ôçò ýëçò (Üôïìá Þ ìüñéá) ðïõ âñßóêïíôáé óå ìïíùôÝò êáé åßíáé èåôéêÜ öïñôéóìÝíá áðü ôç ìßá Üêñç êáé áñíçôéêÜ öïñôéóìÝíá áðü ôçí Üëëç Üêñç ïíïìÜæïíôáé ðïëùìÝíá. Ï ðñïóáíáôïëéóìüò ôùí áôüìùí (Þ ìïñßùí) óôï åóùôåñéêü ôïõ ìï-íùôÞ Ý÷åé áðïôÝëåóìá ôï Ýíá Üêñï ôïõ ìïìï-íùôÞ íá åßíáé èåôéêÜ öïñôé-óìÝíï êáé ôï Üëëï áñíçôéêÜ, óáí íá ó÷çìáôßæïíôáé äýï ðüëïé áíôßèåôá öïñôéóìÝíïé.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΡΟΣ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

1. Íá óõìðëçñþóåôå ôá êåíÜ óôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò: á) Ôüóï ïé áãùãïß üóï êáé ïé ìïíùôÝò çëåêôñßæïíôáé ìå …………. Ïé áãùãïß ùóôüóï çëåêôñßæïíôáé ìå ………….. ðïëý åíôïíüôåñá áð’ ü,ôé ïé ……….. â) Ôï çëåêôñïóêüðéï ìå êéíçôÜ öýëëá áðïôåëåßôáé áðü Ýíá óôáèåñü ………… ……… êáé áðü äýï êéíçôÜ ………… öýëëá. 2. Ðïéåò áðü ôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò åßíáé óùóôÝò êáé ðïéåò ëáíèáóìÝíåò; á) Óôçí çëÝêôñéóç äýï óùìÜôùí ìå ôñéâÞ, áõôÜ áðïêôïýí åßôå èåôéêÞ åßôå áñíçôéêÞ çëÝêôñéóç. â) ¸íá óþìá ìðïñåß íá çëåêôñéóôåß ìüíï ìå åðáãùãÞ. ã) ¼ôáí ðëçóéÜæïõìå ìéá ãõÜëéíç çëåêôñéóìÝíç ñÜâäï óôï Üêñï ìéáò ìåôáëëéêÞò ìç çëåêôñéóìÝíçò ñÜâäïõ, áõôü ôï Üêñï çëåêôñßæåôáé èåôéêÜ êáé ôï Üëëï áñíçôéêÜ. ä) Ôá ìÝôáëëá åßíáé áãþãéìá. 3. Íá êáôáôÜîåôå ôá ðáñáêÜôù õëéêÜ óå áãþãéìá êáé ìïíùôéêÜ: Îýëï, óßäçñïò, ãõáëß, ÷áñôß, ðëáóôéêü, áÝñáò, ðüóéìï íåñü, ÷áëêüò.

(21)

21 Κεφάλαιο 1

4. ¼ôáí öÝñíïõìå óå åðáöÞ Ýíá áãþãéìï ìç çëåêôñéóìÝíï óþìá ìå Ýíá èåôéêÜ çëåêôñéóìÝíï óþìá, ôé ìðïñåß íá óõìâåß; á) ÈåôéêÜ çëåêôñéóìÝíá óùìáôßäéá ìåôáêéíïýíôáé áðü ôï äåýôåñï óþìá óôï ðñþôï. â) ÁñíçôéêÜ çëåêôñéóìÝíá óùìáôßäéá ìåôáêéíïýíôáé áðü ôï äåýôåñï óþìá óôï ðñþôï. ã) ¼ëá ôá èåôéêÜ çëåêôñéóìÝíá óùìáôßäéá óõãêåíôñþíïíôáé óôï ðñþ-ôï óþìá êáé üëá ôá áñíçôéêÜ óðñþ-ôï äåýôåñï óþìá. ä) ¼ëá ôá çëåêôñéóìÝíá óùìáôßäéá ìåôáêéíïýíôáé áðü ôï ðñþôï óþìá óôï äåýôåñï. 5. Ðïéá áðü ôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò åßíáé óùóôÞ; Ìéá ñÜâäïò çëåêôñßóôçêå áñíçôéêÜ. Áõôü óçìáßíåé üôé: á) ¸÷áóå áñíçôéêÜ öïñôßá. â) ÐÞñå áñíçôéêÜ öïñôßá. ã) ¸÷áóå èåôéêÜ öïñôßá. ä) Ïýôå Ý÷áóå ïýôå ðÞñå öïñôßá. 6. ¼ôáí ëÝìå üôé Ýíá óþìá åßíáé èåôéêÜ çëåêôñéóìÝíï åííïïýìå üôé: á) ¸÷åé ðåñéóóüôåñá èåôéêÜ ðáñÜ áñíçôéêÜ çëåêôñéóìÝíá óùìáôßäéá. â) ¸÷åé ìüíï èåôéêÜ çëåêôñéóìÝíá óùìáôßäéá. ã) ÄçìéïõñãÞèçêáí êáéíïýñãéá èåôéêÜ çëåêôñéóìÝíá óùìáôßäéá. ä) Äåí õðÜñ÷ïõí êáèüëïõ áñíçôéêÜ çëåêôñéóìÝíá óùìáôßäéá. 7. Ðïéá áðü ôéò åðüìåíåò ðñïôÜóåéò åßíáé óùóôÞ; á) Óôç öýóç äåí õðÜñ÷ïõí çëåêôñéêÜ öïñôßá. â) Óôç öýóç õðÜñ÷åé ìüíï Ýíá åßäïò çëåêôñéêïý öïñôßïõ. ã) Óôç öýóç õðÜñ÷ïõí ìüíï äýï åßäç çëåêôñéêïý öïñôßïõ. ä) Óôç öýóç õðÜñ÷ïõí ðïëëÜ åßäç çëåêôñéêïý öïñôßïõ. 8. ¼ôáí ðëçóéÜæïõìå ôï Üêñï ìéáò ñÜâäïõ óå Ýíá çëåêôñïóêüðéï ðïõ ôá öýëëá ôïõ åßíáé êáôáêüñõöá, üðùò öáßíåôáé óôï ó÷Þìá, ðáñáôçñïýìå üôé ôá öýëëá ôïõ çëåêôñïóêïðßïõ áíïßãïõí. Ðïéåò áðü ôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò åßíáé óùóôÞ; á) Ç ñÜâäïò öïñôßóôçêå áðü ôï çëåêôñïóêü-ðéï. â) Ôï çëåêôñïóêüðéï öïñôßóôçêå áðü ôç ñÜâäï. ã) Ç ñÜâäïò Þôáí öïñôéóìÝíç ìå áñíçôéêü öïñ-ôßï. ä) Ç ñÜâäïò Þôáí öïñôéóìÝíç ìå èåôéêü öïñôßï. å) Ç ñÜâäïò Þôáí öïñôéóìÝíç ìå Üãíùóôï öïñ-ôßï.

(22)

Κεφάλαιο 1

22

9. Ðïéá áðü ôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò åßíáé óùóôÞ; Êáëýôåñïé áãùãïß ôïõ çëåêôñéóìïý åßíáé: á) Ôá ìÝôáëëá. â) Ôá õãñÜ. ã) Ôá áÝñéá. ä) Ôá óôåñåÜ. 10. Ðïéá áðü ôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò åßíáé óùóôÞ; ¼ôáí óôçí ßäéá ðëáóôéêÞ óáêïýëá ôñßâïíôáé äýï êáëáìÜêéá ôüôå: á) Ôá äýï êáëáìÜêéá öïñôßæïíôáé ìå èåôéêü öïñôßï. â) Ìáãíçôßæïíôáé ìå áíôßèåôá öïñôßá. ã) Äå öïñôßæïíôáé êáèüëïõ. ä) Öïñôßæïíôáé ìå áíôßèåôá öïñôßá. 11. Ðïéåò áðü ôéò áêüëïõèåò ðñïôÜóåéò äåí áðïôåëïýí éäéüôçôåò ôïõ çëåêôñéêïý öïñôßïõ; á) Ôï çëåêôñéêü öïñôßï åßíáé êâáíôéóìÝíï. â) Ôï çëåêôñéêü öïñôßï ðáßñíåé ôéìÝò êáé üôáí áíáöåñüìáóôå óå äõíÜìåéò ôïõ âÜñïõò. ã) Ôï çëåêôñéêü öïñôßï åßíáé äýï äéáöïñåôéêþí åéäþí. ä) Ôï çëåêôñéêü öïñôßï äéáôçñåßôáé.

1.5 Ο ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ ΚΟΥΛΟΜΠ

ÅñùôÞóåéò - ÁðáíôÞóåéò 1. Ðïéá åßíáé ç ó÷Ýóç ôçò çëåêôñéêÞò äýíáìçò êáé ôçò áðüóôáóçò ìåôáîý äýï öïñôßùí; ÁðÜíôçóç ¼ôáí äýï öïñôßá âñßóêïíôáé óå êÜðïéá áðüóôáóç, áóêåßôáé çëåêôñéêÞ äýíáìç ìåôáîý ôïõò. Ç äýíáìç áõôÞ ìåãáëþíåé üóï ôá öïñôßá Ýñ÷ïíôáé ðéï êïíôÜ ôï Ýíá óôï Üëëï. Áðü ðáñáôçñÞóåéò êáé ìåôñÞóåéò ðïõ Ýêáíå ï Êïõëüìð âñÝèçêå üôé ç çëåêôñéêÞ äýíáìç åßíáé áíôéóôñüöùò áíÜëïãç ôïõ ôåôñáãþíïõ ôçò áðüóôáóçò ôùí öïñôßùí. 2. Ðïéá öïñôéóìÝíá óþìáôá ïíïìÜæïíôáé óçìåéáêÜ óôï íüìï ôïõ Êïõëüìð; ÁðÜíôçóç Óôï íüìï ôïõ Êïõëüìð óçìåéáêÜ ïíïìÜæïíôáé ôá öïñôéóìÝíá óþìáôá ôùí ïðïßùí ïé äéáóôÜóåéò åßíáé ðïëý ìéêñüôåñåò óå ó÷Ýóç ìå ôéò

(23)

áðï-23

Κεφάλαιο 1

óôÜóåéò ðïõ áðÝ÷ïõí ôá öïñôéóìÝíá óþìáôá ìåôáîý ôïõò. 3. Ðþò äéáôõðþíåôáé ï íüìïò ôïõ Êïõëüìð; Ðþò ðåñéãñÜöåôáé ìáèçìáôéêÜ; ÐåñéãñÜøôå üëá ôá ìåãÝèç ðïõ áíáöÝñïíôáé óå áõôüí. ÁðÜíôçóç Ï íüìïò ôïõ Êïõëüìð äéáôõðþíåôáé ùò åîÞò: Ôï ìÝôñï ôçò çëåêôñéêÞò äýíáìçò (F) ìå ôçí ïðïßá áëëçëåðéäñïýí äýï óçìåéáêÜ öïñôßá (Q₁ êáé Q₂) åßíáé áíÜëïãï ôïõ ãéíïìÝíïõ ôùí öïñôßùí êáé áíôéóôñüöùò áíÜëïãï ôïõ ôåôñáãþíïõ ôçò ìåôáîý ôïõò áðüóôáóçò (r). Ç ìáèçìáôéêÞ ðåñéãñáöÞ ôïõ íüìïõ ôïõ Êïõëüìð åßíáé: F=K× . Ç óôáèåñÜ Ê åßíáé ìéá óôáèåñÜ áíáëïãßáò ðïõ ïíïìÜæåôáé óôáèåñÜ Êïõëüìð êáé Ý÷åé ôéìÞ Ê=9×10-9_Nm2_/C2_{. Ç ôéìÞ ôçò åîáñôÜôáé áðü ôï} õëéêü óôï ïðïßï âñßóêïíôáé ôá öïñôéóìÝíá óþìáôá êáé áðü ôï óýóôçìá ìïíÜäùí ðïõ ÷ñçóéìïðïéïýìå. 4. Ìåôáîý äýï öïñôßùí Q₁ êáé Q₂ áóêåßôáé ç ßäéá Þ äéáöïñåôéêÞ äýíáìç áðü ôï Q₁ óôï Q₂ êáé áíôßóôñïöá; ÄéêáéïëïãÞóôå. ÁðÜíôçóç Ç çëåêôñéêÞ äýíáìç ðïõ áóêåßôáé ìåôáîý ôùí äýï öïñôßùí åßíáé ç ßäéá êáôÜ ìÝôñï. Ç öïñÜ üìùò ôçò äýíáìçò F₁ ðïõ áóêåß ôï Q₁ óôï Q₂ åßíáé áíôßèåôç áðü ôç öïñÜ ôçò äýíáìçò F₂ ðïõ áóêåß ôï Q₂ óôï Q₁. Óôï ðáñáêÜôù ó÷Þìá öáßíïíôáé êáé ïé äýï ðéèáíÝò ðåñéðôþóåéò ôçò çëåêôñéêÞò äýíáìçò. Óôçí ðñþôç ðåñßðôùóç ôá öïñôßá Ý÷ïõí áíôßèåôï ðñüóçìï ãé’ áõôü Ýëêïíôáé, åíþ óôç äåýôåñç Ý÷ïõí áíôßèåôï ðñüóçìï, ïðüôå áðùèïýíôáé. Áõôü ïöåßëåôáé óôïí ôñßôï íüìï ôïõ Íåýôùíá üðïõ ç ìßá áðü ôéò äýï äõíÜìåéò ìðïñåß íá èåùñçèåß ç äñÜóç (F₁) êáé ç Üëëç ç áíôßäñáóç (F₂). 5. Ðþò åîçãåßôáé ìå ôï íüìï ôïõ Êïõëüìð ç Ýëîç ìåôáîý öïñôéóìÝ-íïõ êáé ïõäÝôåñïõ óþìáôïò;

(24)

Κεφάλαιο 1

24

ÁðÜíôçóç ¼ôáí Ýíá öïñôéóìÝíï óþìá ðëçóéÜæåé Ýíá ïõäÝôåñï, ôüôå ôï çëåêôñß-æåé ìå åðáãùãÞ ìå áðïôÝëåóìá ç ðëåõñÜ ðïõ âñßóêåôáé ôï öïñôéóìÝíï óþìá íá öïñôßæåôáé ìå öïñôßï áíôßèåôï áðü áõôü ôïõ öïñôéóìÝíïõ óþìáôïò, åíþ ç Üëëç ðëåõñÜ ìå öïñôßï üìïéï ìå áõôü ôïõ öïñôéóìÝíïõ óþìáôïò. Ç áðüóôáóç üìùò ôïõ öïñôéóìÝíïõ óþìáôïò áðü ôçí áíôßèå-ôá öïñôéóìÝíç ðëåõñÜ åßíáé ìéêñüôåñç áðü ôçí áðüóáíôßèå-ôáóç ðïõ áðÝ÷åé áðü ôçí ßäéá öïñôéóìÝíç ðëåõñÜ. ¸ôóé ç åëêôéêÞ äýíáìç áíÜìåóá óôç ñÜâäï êáé ôç óöáßñá ðïõ öáßíïíôáé óôï ó÷Þìá èá åßíáé ìåãáëýôåñç áðü ôçí áðùóôéêÞ.

1.6 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

1. Ôé ïíïìÜæåôáé çëåêôñéêü ðåäßï; Ðüôå äçìéïõñãåßôáé; Ðþò ðåñéãñÜ-öåôáé ç Üóêçóç çëåêôñéêÞò äýíáìçò ìå ôç âïÞèåéá ôïõ ðåäßïõ; ÁðÜíôçóç Çëåêôñéêü ðåäßï ïíïìÜæåôáé ìéá ðåñéï÷Þ ôïõ ÷þñïõ üôáí áóêïýíôáé çëåêôñéêÝò äõíÜìåéò óå êÜèå öïñôéóìÝíï óþìá ðïõ öÝñíïõìå ìÝóá óå áõôÞ. Äçìéïõñãåßôáé üôáí óå ìéá ðåñéï÷Þ öÝñíïõìå Ýíá öïñôéóìÝíï óþìá. Ç Üóêçóç ôçò çëåêôñéêÞò äýíáìçò ðåñéãñÜöåôáé ùò äéáäéêáóßá äýï âçìÜôùí: 1) Áñ÷éêÜ ãýñù áðü êÜèå öïñôéóìÝíï óþìá äçìéïõñãåßôáé Ýíá çëåêôñéêü ðåäßï. 2) ¸ðåéôá ôá öïñôéóìÝíá óþìáôá áëëçëåðéäñïýí ìÝóù ôùí çëåêôñéêþí ðåäßùí ðïõ äçìéïõñãïýí. 2. Ðïéï âáóéêü ìÝãåèïò ÷ñçóéìïðïéïýìå ãéá ôçí ðåñéãñáöÞ ôïõ çëåêôñéêïý ðåäßïõ; Ôé ãíùñßæåôå ãéá áõôü; ÁðÜíôçóç Ôï ìÝãåèïò ðïõ ÷ñçóéìïðïéåßôáé ãéá ôçí ðåñéãñáöÞ ôïõ ðåäßïõ åßíáé ç Ýíôáóç ôïõ çëåêôñéêïý ðåäßïõ. Ç Ýíôáóç óõìâïëßæåôáé ìå ôï ãñÜììá Å êáé äåß÷íåé ðüóï éó÷õñü Þ áóèåíÝò åßíáé Ýíá çëåêôñéêü ðåäßï. Ç

(25)

Ýíôá-25

Κεφάλαιο 1

óç Å ôïõ ðåäßïõ óõíäÝåôáé ìå ôç äýíáìç F_çë ðïõ áóêåßôáé óå èåôéêü çëåêôñéêü öïñôßï Q üôáí áõôü âñåèåß ìÝóá óôï çëåêôñéêü ðåäßï ìå ôç ìáèçìáôéêÞ ó÷Ýóç F_çë = Å x Q. 3. ÐåñéãñÜøôå ôéò çëåêôñéêÝò äõíáìéêÝò ãñáììÝò. Ãéá ðïéï ëüãï åßíáé ÷ñÞóéìåò ãéá ôçí ðåñéãñáöÞ åíüò ðåäßïõ; ÁðÜíôçóç Ïé çëåêôñéêÝò äõíáìéêÝò ãñáììÝò ÷ñçóéìïðïéÞèçêáí áðü ôïí Öá-ñáíôÝé ãéá íá ðåñéãñáöåß ôï çëåêôñéêü ðåäßï ìå ðéï åýêïëï ôñüðï. ÁõôÝò äåß÷íïõí ôç äéåýèõíóç êáé ôï ìÝôñï ôçò çëåêôñéêÞò äýíáìçò ðïõ áóêåß ôï ðåäßï. Óå ðåñéï÷Ýò ôïõ ðåäßïõ ðïõ ôï ðåäßï åßíáé éó÷õñü ïé äõíáìéêÝò ãñáììÝò åßíáé ðéï ðõêíÝò, åíþ óå ðåñéï÷Ýò ðïõ ôï ðåäßï åßíáé áóèåíÝóôåñï ïé äõíáìéêÝò ãñáììÝò åßíáé ðéï áñáéÝò. ¸ôóé äåß÷íïõí êáé óå ðïéï óçìåßï ôïõ ðåäßïõ ç Ýíôáóç ðáßñíåé áíôßóôïé÷á ìåãÜëåò Þ ìéêñÝò ôéìÝò. Ïé äõíáìéêÝò ãñáììÝò Ý÷ïõí öïñÜ áðü ôá èåôéêÜ ðñïò ôá áñíçôéêÜ öïñôßá. ¸ôóé, üðùò öáßíåôáé óôá ðáñáêÜôù ó÷Þìáôá, óôçí á) ðåñßðôùóç ïé äõíáìéêÝò ãñáììÝò áðïìáêñýíïíôáé áðü ôï èåôéêü öïñôßï, åíþ óôç â) ðåñßðôùóç ïé äõíáìéêÝò ãñáììÝò ðëçóéÜæïõí ôï áñíçôéêü öïñôßï. 4. Ðüôå Ýíá çëåêôñéêü ðåäßï åßíáé ïìïãåíÝò; Ðþò äçìéïõñãåßôáé; ÁðÜíôçóç ¸íá çëåêôñéêü ðåäßï ïíïìÜæåôáé ïìïãåíÝò üôáí ïé äõíáìéêÝò ãñáììÝò åßíáé ðáñÜëëçëåò êáé éóáðÝ÷ïõí ìåôáîý ôïõò. ÄçëáäÞ üôáí ç Ýíôáóç ôïõ çëåêôñéêïý ðåäßïõ åßíáé óôáèåñÞ óå ïëüêëçñï ôï çëåêôñéêü ðåäßï. Ôï ïìïãåíÝò çëåêôñéêü ðåäßï áóêåß ôçí ßäéá äýíáìç óå Ýíá çëåêôñéêü öïñôßï óå ïðïéïäÞðïôå óçìåßï ôïõ êáé áí ôï ôïðïèåôÞóïõìå. Äçìéïõñãåßôáé óôï ÷þñï ìåôáîý äýï áíôßèåôá öïñôéóìÝíùí ðáñÜëëç-ëùí ìåôáëëéêþí ðëáêþí, üðùò åßíáé Ýíáò åðßðåäïò ðõêíùôÞò. 5. Ðþò ïíïìÜæåôáé ç åíÝñãåéá ôïõ çëåêôñéêïý ðåäßïõ; Ðïéá åßíáé ç ðñïÝëåõóÞ ôçò; Ðïý áðïèçêåýåôáé;

(26)

Κεφάλαιο 1

26

ÁðÜíôçóç Ç åíÝñãåéá ôïõ çëåêôñéêïý ðåäßïõ ïíïìÜæåôáé çëåêôñéêÞ äõíáìéêÞ åíÝñãåéá. Ïöåßëåôáé óôç äýíáìç ðïõ áóêåßôáé óå Ýíá çëåêôñéêü öïñôßï áðü ôï ðåäßï üôáí âñåèåß ìÝóá óå áõôü. Ç ðñïÝëåõóç ôçò çëåêôñéêÞò äõíáìéêÞò åíÝñãåéáò ïöåßëåôáé óôï Ýñãï ôçò äýíáìçò ðïõ êáôáíáëþíå-ôáé ãéá íá åéóÝëèåé ôï çëåêôñéêü öïñôßï ìÝóá óôï çëåêôñéêü ðåäßï. ¸ôóé ç çëåêôñéêÞ äõíáìéêÞ åíÝñãåéá áðïèçêåýåôáé óôï öïñôéóìÝíï óþìá Þ óôï çëåêôñéêü ðåäßï ðïõ ôï ßäéï äçìéïõñãåß.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΡΟΣ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

1. Ðïéá áðü ôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò åßíáé óùóôÞ; Ï íüìïò ôïõ Êïõëüìð éó÷ýåé: á) Ãéá äýï ìÜæåò m₁ êáé m₂. â) Óôçí ðåñßðôùóç ðïõ ôá öïñôßá ðïõ áëëçëåðéäñïýí åßíáé üìïéá. ã) Ãéá äýï ïðïéáäÞðïôå öïñôéóìÝíá óþìáôá. ä) Ãéá äýï ìéêñÜ öïñôéóìÝíá óùìáôßäéá. 2. ¼ôáí ç áðüóôáóç ìåôáîý äýï çëåêôñéóìÝíùí óöáéñþí äéðëáóéÜæåôáé, ôüôå ç çëåêôñéêÞ äýíáìç áíÜìåóá óôéò óöáßñåò: á) ÕðïäéðëáóéÜæåôáé. â) ÄéðëáóéÜæåôáé. ã) ÕðïôåôñáðëáóéÜæåôáé. ä) ÔåôñáðëáóéÜæåôáé. 3. Äýï öïñôéóìÝíá óþìáôá Á êáé Â âñßóêïíôáé óå ïñéóìÝíç áðüóôáóç ìåôáîý ôïõò êáé ôï óþìá Á Ý÷åé ðåíôáðëÜóéï öïñôßï áðü ôï óþìá Â. Ðïéá áðü ôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò åßíáé óùóôÞ; á) Ôï óþìá Á äÝ÷åôáé ìåãáëýôåñç äýíáìç áðü ôï óþìá Â. â) Ôï óþìá Â äÝ÷åôáé ìåãáëýôåñç äýíáìç áðü ôï óþìá Á. ã) Ôá äýï óþìáôá äÝ÷ïíôáé ßóåò äõíÜìåéò. 4. Äýï öïñôßá Á êáé Â åßíáé óå óôáèåñÞ áðüóôáóç ìåôáîý ôïõò. Áí ôï öïñôßï ôïõ Á äéðëáóéáóôåß, ôüôå: á) Ç çëåêôñéêÞ äýíáìç áíÜìåóá óôá öïñôßá èá ôåôñáðëáóéáóôåß. â) Ç çëåêôñéêÞ äýíáìç áíÜìåóá óôá öïñôßá èá ðáñáìåßíåé ç ßäéá. ã) Ç çëåêôñéêÞ äýíáìç áíÜìåóá óôá öïñôßá èá äéðëáóéáóôåß. ä) Ç çëåêôñéêÞ äýíáìç áíÜìåóá óôá öïñôßá èá õðïäéðëáóéáóôåß. 5. Äýï öïñôßá Á êáé Â âñßóêïíôáé óå óôáèåñÞ áðüóôáóç ìåôáîý ôïõò. Áí äéðëáóéÜóïõìå ôï öïñôßï ôçò Á êáé ôáõôü÷ñïíá ìåéþóïõìå óôï ìéóü ôç ìåôáîý ôïõò áðüóôáóç, ôüôå ç çëåêôñéêÞ äýíáìç ðïõ

(27)

27 Κεφάλαιο 1

áóêåßôáé ìåôáîý ôïõò: á) ÄéðëáóéÜæåôáé. â) ÔåôñáðëáóéÜæåôáé. ã) ÏêôáðëáóéÜæåôáé. ä) ÕðïäéðëáóéÜæåôáé. 6. Íá óõìðëçñþóåôå ôá êåíÜ óôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò. Ïé äõíáìéêÝò ãñáììÝò ÷ñçóéìïðïéïýíôáé ãéá íá áðåéêïíßóïõí ôï …………. ………….. Óôéò ðåñéï÷Ýò ðïõ ïé äõíáìéêÝò ãñáììÝò åßíáé áñáéÝò ôï ðåäßï åßíáé ……….., åíþ óôéò ðåñéï÷Ýò ðïõ åßíáé ðõêíÝò ôï ðåäßï åßíáé ………. ¼óï ìåãáëþíåé ç áðüóôáóç áðü Ýíá ………. ……… ôï çëå-êôñéêü ôïõ ðåäßï ãßíåôáé áóèåíÝóôåñï. 7. Ðïéá áðü ôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò åßíáé ç óùóôÞ; Çëåêôñéêü ðåäßï ïíïìÜæåôáé ï ÷þñïò: á) Ðïõ ðåñéÝ÷åé ôá çëåêôñéêÜ öïñôßá. â) Ãýñù áðü èåôéêÜ ìüíï öïñôßá. ã) Ãýñù áðü áñíçôéêÜ ìüíï öïñôßá. ä) ÌÝóá óôïí ïðïßï üëá ôá åßäç öïñôßùí äÝ÷ïíôáé äõíÜìåéò. 8. Ðïéá áðü ôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò åßíáé ç óùóôÞ; Óôéò ðåñéï÷Ýò ðïõ ïé äõíáìéêÝò ãñáììÝò áðÝ÷ïõí ìåãÜëåò áðïóôÜóåéò ìåôáîý ôïõò: á) Ôï çëåêôñéêü ðåäßï åßíáé áóèåíÝò. â) Ôï çëåêôñéêü ðåäßï åßíáé éó÷õñü. ã) Ôï çëåêôñéêü ðåäßï åßíáé ðïëý áóèåíÝò. ä) Ôï çëåêôñéêü ðåäßï åßíáé ðïëý éó÷õñü. 9. Íá åðéëÝîåôå ôç óùóôÞ áðü ôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò. Ðþò ó÷åäéÜæïíôáé ïé äõíáìéêÝò ãñáììÝò ìÝóá óå Ýíá çëåêôñéêü ðå-äßï; á) Íá îåêéíïýí áðü ôá áñíçôéêÜ öïñôßá êáé íá êáôáëÞãïõí óôá èå-ôéêÜ. â) Íá îåêéíïýí áðü ôá èåôéêÜ öïñôßá êáé íá êáôáëÞãïõí óôá áñíç-ôéêÜ. ã) Íá îåêéíïýí êáé áðü ôá èåôéêÜ êáé áðü ôá áñíçôéêÜ êáé íá óõíá-íôþíôáé óôç ìÝóç. ä) Íá îåêéíïýí áðü ôá èåôéêÜ êáé íá êáôáëÞãïõí ðÜëé óå áõôÜ. 10. Íá åðéëÝîåôå ôç óùóôÞ áðü ôéò ðáñáêÜôù ðñïôÜóåéò. Ðïéá åßíáé ç ðñïÝëåõóç ôçò çëåêôñéêÞò äõíáìéêÞò åíÝñãåéáò ôïõ çëå-êôñéêïý ðåäßïõ;

(28)

Κεφάλαιο 1

28

á) Åßíáé áðïèçêåõìÝíç ðÜíôá óôá öïñôéóìÝíá óþìáôá áêüìç êáé ðñéí áðü ôç öüñôéóÞ ôïõò. â) ÕðÜñ÷åé óå üëá ôá óþìáôá áíåîÜñôçôá áí åßíáé öïñôéóìÝíá Þ ü÷é. ã) Ïöåßëåôáé óôï Ýñãï ôçò äýíáìçò ðïõ áóêåßôáé ãéá íá âñåèåß Ýíá öïñôßï óôï çëåêôñéêü ðåäßï. ä) ÕðÜñ÷åé ìüíï óôá èåôéêÜ öïñôéóìÝíá óþìáôá.

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΛΥΣΗ

1. Äýï öïñôéóìÝíåò óöáßñåò ìå öïñôßï Q₁=2x10-6 C êáé Q23x10-6 C âñßóêïíôáé óå áðüóôáóç r=2 m ìåôáîý ôïõò. Íá õðïëïãßóåôå ôçí ôéìÞ ôçò çëåêôñéêÞò äýíáìçò ðïõ áóêåßôáé áíÜìåóÜ ôïõò. Äßíåôáé üôé Ê= 2. Äýï çëåêôñéóìÝíåò óöáßñåò Ýëêïíôáé ìåôáîý ôïõò. Áí äéðëáóéÜóïõìå ôï öïñôßï ôçò êáèåìéÜò óöáßñáò êáé õðïäéðëáóéÜóïõìå ôç ìåôáîý ôïõò áðüóôáóç, ôüôå ðüóï èá Ý÷åé ìåôáâëçèåß ç çëåêôñéêÞ äýíáìç ðïõ áóêåßôáé ìåôáîý ôùí óöáéñþí; 3. Äýï óþìáôá ìå üìïéï öïñôßï âñßóêïíôáé óå áðüóôáóç r=5 m ìå-ôáîý ôïõò. Áí ç çëåêôñéêÞ äýíáìç ðïõ áóêåßôáé ìåìå-ôáîý ôïõò åßíáé F_çë=4x10-2 _{Í, íá âñåèåß ôï öïñôßï ôùí äýï óùìÜôùí. Äßíåôáé üôé Ê=}

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ

ΤΟΥ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ

×ñçóéìïðïßçóå êáé åöÜñìïóå ôéò Ýííïéåò ðïõ Ýìáèåò 1. Íá ó÷çìáôßóåéò ðñïôÜóåéò ÷ñçóéìïðïéþíôáò ôéò Ýííïéåò: êôñéóìÝíï óþìá, çëåêôñéêÞ äýíáìç, çëå êôñéêü åêêñåìÝò, çëå-êôñéêü öïñôßï. ÁðÜíôçóç á) ¼ôáí ðåñÜóïõìå ìåñéêÝò öïñÝò ôç ÷ôÝíá óôá ìáëëéÜ ìáò áõôÞ ìðï-ñåß íá Ýëêåé ìéêñÜ ÷áñôÜêéá, áðïôåëåß äçëáäÞ çëåêôñéóìÝíï óþìá. â) Ìåôáîý çëåêôñéóìÝíùí óùìÜôùí áóêåßôáé çëåêôñéêÞ äýíáìç. ã) Ôï çëåêôñéêü åêêñåìÝò åßíáé ìéá áðëÞ óõóêåõÞ ìå ôçí ïðïßá äéá-ðéóôþíïõìå áí Ýíá óþìá åßíáé çëåêôñéóìÝíï. ä) ¸íá óþìá ëÝìå üôé åêöïñôßæåôáé, üôáí ôï çëåêôñéêü öïñôßï ôïõ áõîÜíåôáé.

(29)

29 Κεφάλαιο 1

2. Íá ðåñéãñÜøåéò äýï öáéíüìåíá ðïõ ðñïêáëïýíôáé áðü çëåêôñé-óìÝíá óþìáôá. ÁðÜíôçóç i) ¸íá ðáñÜäåéãìá çëåêôñéóìÝíïõ óþìáôïò åßíáé ôï ôñßîéìï ðïõ íéþ-èïõìå üôáí ôï ÷åéìþíá âãÜæïõìå ôï ìÜëëéíï ðïõëüâåñ ìáò êáé áõôü ôñßâåôáé ìå ôï óõíèåôéêü ðïõêÜìéóï, ïðüôå êáé çëåêôñßæåôáé. ii) ¸íá äåýôåñï ðáñÜäåéãìá åßíáé üôé üôáí ç ÷ôÝíá ÷ôåíßæåé ôá îçñÜ ìáò ìáëëéÜ, ôüôå êáé áõôÞ êáé ôá ìáëëéÜ çëåêôñßæïíôáé. 3. Íá óõìðëçñþóåéò ôéò ëÝîåéò ðïõ ëåßðïõí áðü ôï ðáñáêÜôù êåßìåíï Ýôóé þóôå ïé ðñïôÜóåéò ðïõ ðñï êýðôïõí íá åßíáé åðé-óôçìïíéêÜ ïñèÝò: á. Ìåôáîý äýï öïñôéóìÝíùí óùìÜôùí áóêåßôáé åßôå ... äýíáìç åßôå ... äýíáìç. Äýï öïñôéóìÝíá óþìáôá áëëçëåðéäñïýí ÷ùñßò íá âñß-óêïíôáé áðáñáßôçôá óå ... ìåôáîý ôïõò. Ç çëåêôñéêÞ äýíá ìç äñá áðü ... â. Óôç öýóç åìöáíßæïíôáé äýï åßäç öïñôéóìÝíùí óùìÜôùí, ôá ... êáé ôá ... öïñôéóìÝíá. Äýï ... öïñôéóìÝíá óþìáôá áðùèïýíôáé, åíþ äýï ... öïñôé-óìÝíá óþìáôá Ýëêïíôáé. ÁðÜíôçóç á. Ìåôáîý äýï öïñôéóìÝíùí óùìÜôùí áóêåßôáé åßôå åëêôéêÞ äýíáìç åßôå áðùóôéêÞ äýíáìç. Äýï öïñôéóìÝíá óþìáôá áëëçëåðéäñïýí ÷ùñßò íá âñßóêïíôáé áðáñáßôçôá óå åðáöÞ ìåôáîý ôïõò. Ç çëåêôñéêÞ äýíá ìç äñá áðü áðüóôáóç. â. Óôç öýóç åìöáíßæïíôáé äýï åßäç öïñôéóìÝíùí óùìÜôùí, ôá èåôéêÜ êáé ôá áñíçôéêÜ öïñôéóìÝíá. Äýï üìïéá öïñôéóìÝíá óþìáôá áðùèïýíôáé, åíþ äýï áíôßèåôá öïñ-ôéóìÝíá óþìáôá Ýëêïíôáé. 4. Óôéò ðáñáêÜôù åñùôÞóåéò íá êõêëþóåéò ôï ãñÜììá ðïõ áíôé-óôïé÷åß óôç óùóôÞ áðÜíôçóç: Á. Ôá Üôïìá åßíáé çëåêôñéêÜ ïõäÝôåñá ãéáôß áðïôåëïýíôáé áðü ßóïõò áñéèìïýò ðñùôïíßùí êáé çëåêôñï íßùí ðïõ: á. äåí Ý÷ïõí çëåêôñéêü öïñôßï, â. Ý÷ïõí ôï ßäéï çëåêôñéêü öïñôßï, ã. Ý÷ïõí áíôßèåôá çëåêôñéêÜ öïñôßá, ä. åßíáé ëéãüôåñá áðü ôá íåôñüíéá. Â. Ç öüñôéóç ìå ôñéâÞ åðéôõã÷Üíåôáé ìå ìåôáöïñÜ: á. ìüíï ðñùôïíßùí, â. ìüíï çëåêôñïíßùí, ã. êáé ðñùôïíßùí êáé çëå-êôñïíßùí, ä. ìüíï íåôñïíßùí. Ã. Ôñßâïõìå éó÷õñÜ ìéá ñÜâäï áðü åâïíßôç ìå Ýíá ìåôáîùôü Þ ìÜëëéíï

(30)

Κεφάλαιο 1

30

ýöáóìá. Ôï öïñôßï ðïõ èá áðïêôÞóåé ç ñÜâäïò åßíáé: á. ìåñéêÜ Êïõëüìð (Ï), â. ìåñéêÜ ÷éëéïóôÜ ôïõ Êïõëüìð (Ï), ã. ìåñéêÜ åêáôïììõñéïóôÜ ôïõ Êïõëüìð (Ï), ä. ìåñéêÜ äéóåêáôïììõñéïóôÜ ôïõ Êïõëüìð (Ï). ÁðÜíôçóç Á â Â â Ã ä 5. Íá ðåñéãñÜøåéò äýï çëåêôñéêÜ öáéíüìåíá êáé íá ôá óõíäÝóåéò ìå ôïõò ôñüðïõò çëÝêôñéóçò. ÁðÜíôçóç á) ¼ôáí ôñßâïõìå ìéá ãõÜëéíç ñÜâäï ìå ìåôáîùôü ýöáóìá, ôüôå ç ñÜâäïò öïñôßæåôáé èåôéêÜ åíþ ôï ýöáóìá öïñôßæåôáé áñíçôéêÜ. Áõôüò ï ôñüðïò çëÝêôñéóçò ãßíåôáé ìå ôñéâÞ. â) Áí ðëçóéÜóïõìå ìéá öïñôéóìÝíç ÷ôÝíá óå êïììáôÜêéá ÷áñôéïý, èá ðáñáôçñÞóïõìå üôé ôá Ýëêåé. Áõôüò ï ôñüðïò çëÝêôñéóçò åßíáé ìå åðáãùãÞ. 6. Ðïéá üñãáíá ïíïìÜæïíôáé çëåêôñïóêüðéá; Íá ðåñéãñÜøåéò ôá êýñéá ìÝñç áðü ôá ïðïßá áðïôåëåßôáé Ýíá çëåêôñïóêüðéï ìå êéíçôÜ öýëëá. ÁðÜíôçóç Çëåêôñïóêüðéá åßíáé ôá üñãáíá ðïõ ÷ñçóéìïðïéïýíôáé ãéá ôçí áíß÷íåõóç ôïõ çëåêôñéêïý öïñôßïõ êáé ôç ìåëÝôç ôçò çëÝ-êôñéóçò óôï åñãáóôÞñéï. ¸íá çëåêôñïóêü-ðéï áðïôåëåßôáé áðü: á) Ýíá ìåôáëëéêü óôÝëå÷ïò â) äýï êéíçôÜ åëáöñÜ ìåôáëëéêÜ åëÜ-óìáôá. 7. Íá óõìðëçñþóåéò ôéò ëÝîåéò ðïõ ëåßðïõí áðü ôï ðáñáêÜôù êåßìåíï Ýôóé þóôå ïé ðñïôÜóåéò ðïõ ðñï êýðôïõí íá åßíáé åðé-óôçìïíéêÜ ïñèÝò: á. ¼ôáí ôñßâïõìå äýï ... ïõäÝôåñá óþìáôá ìåôáêéíïýíôáé ...

(31)

31 Κεφάλαιο 1

... áðü ôï Ýíá óôï Üëëï êáé ôá óþìáôá öïñôßæïíôáé ... ¼ôáí áããßîïõìå ìå Ýíá ... óþìá Ýíá çëåêôñéêÜ ïõäÝôåñï óþìá, ôüôå áõôü öïñôßæåôáé ìå ... åßäïò öïñôßïõ. â. ¼ôáí Ýíá õëéêü öïñôßæåôáé ìå åðáöÞ óå üëç ôïõ ôçí Ýêôáóç ôï ïíï-ìÜæïõìå ..., åíþ üôáí öïñôßæåôáé ìüíï ôïðéêÜ ôï ïíïïíï-ìÜæïõìå ... Ôï ðëáóôéêü êáé ôï ãõáëß åßíáé ..., åíþ ôá ìÝôáë-ëá åßíáé ... Ïé ... åðéôñÝðïõí ôçí êßíçóç ôùí öïñôé-óìÝíùí óùìáôéäßùí óôï åóùôåñéêü ôïõò, åíþ ïé ... ü÷é. ÁðÜíôçóç á. ¼ôáí ôñßâïõìå äýï çëåêôñéêÜ ïõäÝôåñá óþìáôá ìåôáêéíïýíôáé åîùôåñéêÜ çëåêôñüíéá áðü ôï Ýíá óôï Üëëï êáé ôá óþìáôá öïñôßæï-íôáé áíôßèåôá. ¼ôáí áããßîïõìå ìå Ýíá öïñôéóìÝíï óþìá Ýíá çëåêôñéêÜ ïõäÝôåñï óþìá, ôüôå áõôü öïñôßæåôáé ìå üìïéï åßäïò öïñôßïõ. â. ¼ôáí Ýíá õëéêü öïñôßæåôáé ìå åðáöÞ óå üëç ôïõ ôçí Ýêôáóç ôï ïíïìÜæïõìå áãùãü, åíþ üôáí öïñôßæåôáé ìüíï ôïðéêÜ ôï ïíïìÜæïõìå ìïíùôÞ. Ôï ðëáóôéêü êáé ôï ãõáëß åßíáé ìïíùôÝò, åíþ ôá ìÝôáëëá åßíáé áãùãïß. Ïé áãùãïß åðéôñÝðïõí ôçí êßíçóç ôùí öïñôéóìÝíùí óùìáôéäßùí óôï åóùôåñéêü ôïõò, åíþ ïé ìïíùôÝò ü÷é. 8. Óôéò ðáñáêÜôù åñùôÞóåéò íá êõêëþóåéò ôï ãñÜììá ðïõ áíôé-óôïé÷åß óôç óùóôÞ áðÜíôçóç: Á. Ôñßâïõìå ìéá ãõÜëéíç ñÜâäï ìå ìåôáîùôü ýöáóìá. Ç ñÜâäïò öïñ-ôßæåôáé èåôéêÜ äéüôé: á. ÐÞñå öïñôéóìÝíá óùìáôßäéá áðü ôçí áôìüóöáéñá. â. ÌåôáöÝñèçêáí ðñùôüíéá áðü ôï ýöáóìá óôç ñÜâäï. ã. ÌåôáöÝñèçêáí çëåêôñüíéá áðü ôç ñÜâäï óôï ýöáóìá. ä. Ôá çëåêôñüíéá ôçò ñÜâäïõ ìåôáôñÜðçêáí ëüãù ôçò ôñéâÞò óå ðñùôüíéá. Â. Äýï ìïíùìÝíåò ìåôáëëéêÝò óöáßñåò Ý÷ïõí öïñôßá 2 ìQ êáé 3 ìQ áíôßóôïé÷á. Ôéò öÝñíïõìå óå åðá öÞ êáé ôéò áðïìáêñýíïõìå, ðñïóÝ-÷ïíôáò íá ðáñáìÝíïõí çëåêôñéêÜ áðïìïíùìÝíåò áðü ôï ðåñéâÜë ëïí ôïõò. Ìå âÜóç ôçí áñ÷Þ äéáôÞñçóçò ôïõ çëåêôñéêïý öïñôßïõ ìåôÜ ôçí åðáöÞ ôïõò ïé óöáßñåò Ý÷ïõí öïñôßá áíôßóôïé÷á: á. 2 ìQ êáé 2 ìQ. â. 1 ìQ êáé 4 ìQ. ã. 5 ìQ êáé 1 ìQ. ä. 3 ìQ êáé 3 ìQ. ÁðÜíôçóç Á ã Â â

(32)

Κεφάλαιο 1

32

9. Ôé åííïïýìå ìå ôç öñÜóç: «Ôï óõíïëéêü öïñôßï äéáôçñåßôáé óôá-èåñü»; Íá ÷ñçóéìïðïéÞóåéò ó÷åôéêÜ ðáñá äåßãìáôá. ÁðÜíôçóç ÊáôÜ ôçí çëÝêôñéóç ìå åðáöÞ, ôñéâÞ Þ åðáãùãÞ ôï óõíïëéêü öïñôßï ôùí óùìÜôùí ðáñáìÝíåé ôï ßäéï ðñéí êáé ìåôÜ ôç äéáäéêáóßá ôçò çëÝ-êôñéóçò. ÄçëáäÞ ôï öïñôßï äå äçìéïõñãåßôáé ïýôå êáôáóôñÝöåôáé áëëÜ ìåôáöÝñåôáé áðü Ýíá óþìá óå Ýíá Üëëï. á) Óôçí çëÝêôñéóç ìå ôñéâÞ ôï Ýíá óþìá áðïêôÜ èåôéêü öïñôßï åíþ ôï Üëëï áñíçôéêü, üìùò ôï óõíïëéêü öïñôßï åßíáé ìçäÝí ðñéí êáé ìåôÜ ôç öüñôéóç ôùí óùìÜôùí. â) Óôçí çëÝêôñéóç ìå åðáöÞ ôï ôåëéêü Üèñïéóìá ôùí öïñôßùí èá åßíáé ßóï ìå ôïí áñ÷éêü áñéèìü ôùí öïñôßùí ôïõ çëåêôñéóìÝíïõ óþìáôïò. ã) Óôçí çëÝêôñéóç ìå åðáãùãÞ ï áñéèìüò ôùí öïñôßùí äå ìåôáâÜë-ëåôáé óôá óþìáôá, åöüóïí äåí Ý÷ïõìå ìåôáêßíçóç çëåêôñïíßùí áðü ôï Ýíá óþìá óå Ýíá Üëëï. 10. Ôé åííïïýìå ìå ôç öñÜóç: «Ôï çëåêôñéêü öïñôßï åìöáíßæåôáé óå êâÜíôá»; Íá ÷ñçóéìïðïéÞóåéò ó÷åôéêÜ ðáñáäåßãìáôá. ÁðÜíôçóç Åííïïýìå üôé ôï çëåêôñéêü öïñôßï èá åìöáíßæåôáé óôá óþìáôá óå ðï-óüôçôåò ðïõ åßíáé áêÝñáéá ðïëëáðëÜóéá ìéáò óôïé÷åéþäïõò ðïóüôçôáò, ôçò 1,6x10-19_{C, ðïõ åßíáé ôï öïñôßï ôïõ åíüò çëåêôñïíßïõ.} Óôç öýóç ôï öïñôßï ðïõ óõíáíôÜìå ìðïñåß íá åßíáé 2x1,6×10-19_C, 5x1,6x10-19_{C, ü÷é üìùò 1,5x1,6x10}-19_C. 11. Íá óõìðëçñþóåéò ôéò ëÝîåéò ðïõ ëåßðïõí áðü ôï ðáñáêÜôù êåßìåíï, Ýôóé þóôå ïé ðñïôÜóåéò ðïõ ðñï êýðôïõí íá åßíáé åðé-óôçìïíéêÜ ïñèÝò: á. Óýìöùíá ìå ôï íüìï ôïõ Êïõëüìð ôï ìÝôñï ôçò ... äýíáìçò ðïõ ðñïêýðôåé áðü ôçí áëëç ëåðßäñáóç äýï óçìåéáêþí öïñôßùí åßíáé ... ôïõ ãéíïìÝíïõ ôùí öïñôßùí êáé áíôéóôñüöùò áíÜëïãï ôïõ ... ôçò ìåôáîý ôïõò áðüóôáóçò. Ôá äéáíýóìáôá ðïõ ðáñéóôÜ-íïõí ôéò äõíÜ ìåéò âñßóêïíôáé óôçí ... ðïõ ôá óõíäÝåé. â. ¼ôáí ó’ Ýíá ÷þñï áóêïýíôáé ..., ëÝìå üôé óôï ÷þñï õðÜñ÷åé Ýíá ... äõíÜìåùí. Ãýñù áðü Ýíá óþìá ðïõ Ý÷åé çëåêôñéêü öïñ-ôßï õðÜñ÷åé ... ðåäßï. ã. ¼ôáí ó’ Ýíá ðåäßï ïé äõíáìéêÝò ãñáììÝò åßíáé åõèåßåò ðáñÜëëçëåò êáé éóáðÝ÷ïõóåò, ôï ðåäßï Ý÷åé ... Ýíôáóç êáé ëÝìå üôé åßíáé ... Óôï åóùôåñéêü ôùí áãùãþí äåí õðÜñ÷åé ... ðåäßï. ËÝìå

(33)

33 Κεφάλαιο 1

üôé ïé áãùãïß ... ôïí åóùôåñéêü ôïõò ÷þñï áðü ôá çëåêôñéêÜ ðåäßá ðïõ õðÜñ÷ïõí óôïí åîùôåñéêü. ÁðÜíôçóç á. Óýìöùíá ìå ôï íüìï ôïõ Êïõëüìð ôï ìÝôñï ôçò çëåêôñéêÞò äý-íáìçò ðïõ ðñïêýðôåé áðü ôçí áëëç ëåðßäñáóç äýï óçìåéáêþí öïñôßùí åßíáé áíÜëïãï ôïõ ãéíïìÝíïõ ôùí öïñôßùí êáé áíôéóôñüöùò áíÜëïãï ôïõ ôåôñáãþíïõ ôçò ìåôáîý ôïõò áðüóôáóçò. Ôá äéáíýóìáôá ðïõ ðá-ñéóôÜíïõí ôéò äõíÜ ìåéò âñßóêïíôáé óôçí åõèåßá ðïõ ôá óõíäÝåé. â. ¼ôáí ó’ Ýíá ÷þñï áóêïýíôáé äõíÜìåéò, ëÝìå üôé óôï ÷þñï õðÜñ÷åé Ýíá ðåäßï äõíÜìåùí. Ãýñù áðü Ýíá óþìá ðïõ Ý÷åé çëåêôñéêü öïñôßï õðÜñ÷åé çëåêôñéêü ðåäßï. ã. ¼ôáí ó’ Ýíá ðåäßï ïé äõíáìéêÝò ãñáììÝò åßíáé åõèåßåò ðáñÜëëçëåò êáé éóáðÝ÷ïõóåò, ôï ðåäßï Ý÷åé óôáèåñÞ Ýíôáóç êáé ëÝìå üôé åßíáé ïìï-ãåíÝò. Óôï åóùôåñéêü ôùí áãùãþí äåí õðÜñ÷åé çëåêôñéêü ðåäßï. ËÝìå üôé ïé áãùãïß èùñáêßæïõí ôïí åóùôåñéêü ôïõò ÷þñï áðü ôá çëåêôñéêÜ ðåäßá ðïõ õðÜñ÷ïõí óôïí åîùôåñéêü. 12. Äýï èåôéêÜ öïñôéóìÝíåò óöáßñåò ôïðïèåôïýíôáé óå ìéá ïñé-óìÝíç áðüóôáóç ìåôáîý ôïõò. Íá ÷áñáêôç ñßóåéò ìå Ó ôéò ðñï-ôÜóåéò ôùí ïðïßùí ôï ðåñéå÷üìåíï åßíáé åðéóôçìïíéêÜ ïñèü êáé ìå Ë áõôÝò ðïõ ôï ðåñéå÷üìåíü ôïõò åßíáé åðéóôçìïíéêÜ ëáíèáóìÝíï. á. Ïé çëåêôñéêÝò äõíÜìåéò ðïõ áóêïýíôáé ìåôáîý ôùí óöáéñþí åßíáé áðùóôéêÝò. â. Ôï ìÝôñï ôçò äýíáìçò ðïõ áóêåß ç ðñþôç óöáßñá óôç äåýôåñç åßíáé ßóï ìå ôï ìÝôñï ôçò äýíá ìçò ðïõ áóêåß ç äåýôåñç óôçí ðñþôç. ã. ¼ôáí áõîÞóïõìå ôçí áðüóôáóç ìåôáîý ôùí óöáéñþí, ïé äõíÜìåéò áõîÜíïíôáé. ä. ¼ôáí ìåéþóïõìå ôçí áðüóôáóç ôùí óöáéñþí óôï ìéóü, ïé äõíÜìåéò ôåôñáðëáóéÜæïíôáé. å. ¼ôáí äéðëáóéÜóïõìå ôéò áðïóôÜóåéò ôùí óöáéñþí, ïé äõíÜìåéò ðáñáìÝíïõí óôáèåñÝò. óô. ¼ôáí äéðëáóéÜóïõìå ôï öïñôßï ôçò ìßáò óöáßñáò, ïé äõíÜìåéò äéðëáóéÜæïíôáé. æ. ¼ôáí äéðëáóéÜóïõìå ôï öïñôßï êáé ôùí äýï óöáéñþí, ïé äõíÜìåéò ôåôñáðëáóéÜæïíôáé. ÁðÜíôçóç á Ó, â Ó, ã Ë, ä Ó, å Ë, óô Ó, æ Ó 13. Ðëçóßáóå ìéá öïñôéóìÝíç ñÜâäï óå ìéêñÜ óöáéñßäéá áðü