ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ

ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

 Το ηλεκτρικό φορτίο είναι το θεμελιώδες μέγεθος που αποδίδουμε σε ορισμένα σώματα για να μπορούμε να εξηγήσουμε τις ελκτικές ή τις απωστικές δυνάμεις που εμφανίζουν μεταξύ τους. 

Ηλεκτρικό φορτίο ονομάζεται το φυσικό μέγεθος που περικλείεται στα διάφορα ηλεκτρισμένα σώματα και που προκαλεί τα ηλεκτρικά φαινόμενα  

 Ηλεκτρικό φορτίο ονομάζεται το φυσικό μέγεθος που περικλείεται στα διάφορα ηλεκτρισμένα σώματα και που προκαλεί τα ηλεκτρικά φαινόμενα.Το φορτίο το συμβολίζουμε με το γράμμα Q η q και η μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού φορτίου το 1 Coulomb ή πιο σύντομα 1Cb.

Όταν τα φορτισμένα σώματα έλκονται μεταξύ τους λέμε ότι είναι αντίθετα φορτισμένα δηλαδή έχουν διαφορετικό είδος φορτίο

  Υπάρχουν δύο διαφορετικά είδη φορτίου.Όταν δύο η περισσότερα φορτισμένα σώματα απωθούνται μεταξύ τους λέμε ότι είναι όμοια φορτισμένα δηλαδή έχουν το ίδιο είδος φορτίο.Αντίθετα όταν τα φορτισμένα σώματα έλκονται μεταξύ τους λέμε ότι είναι αντίθετα φορτισμένα δηλαδή έχουν διαφορετικό είδος φορτίο.

ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ

  Μπορούμε να δείξουμε ότι υπάρχουν δυο είδη ηλεκτρικού φορτίου.Τρίβουμε μια γυάλινη ράβδο με μεταξωτό ύφασμα και την κρεμάμε από μεταξωτό νήμα.Αν πλησιάσουμε μια δεύτερη γυάλινη ράβδο,όμοια φορτισμένη,παρατηρούμε ότι απωθούνται.Αν αντικαταστήσουμε τη μια γυάλινη ράβδο με μια παρόμοια από εβονίτη που έχει τριφτεί σε γούνα,παρατηρούμαι ότι έλκονται.

Τρίβουμε μια γυάλινη ράβδο με μεταξωτό ύφασμα και την κρεμάμε από μεταξωτό νήμα.Αν πλησιάσουμε μια δεύτερη γυάλινη ράβδο,όμοια φορτισμένη,παρατηρούμε ότι απωθούνται.Αν αντικαταστήσουμε τη μια γυάλινη ράβδο με μια παρόμοια από εβονίτη που έχει τριφτεί σε γούνα,παρατηρούμαι ότι έλκονται.Αν αντικαταστήσουμε την άλλη γυάλινη ράβδο με μια άλλη ράβδο εβονίτη,όμοια φορτισμένη,παρατηρούμε ότι επίσης απωθούνται

 Αν αντικαταστήσουμε την άλλη γυάλινη ράβδο με μια άλλη ράβδο εβονίτη,όμοια φορτισμένη, παρατηρούμε ότι επίσης απωθούνται.Από τα παραπάνω φαίνεται ότι τρίβοντας τις ράβδους εμφανίζονται πάνω τους ηλεκτρικά φορτία,διαφορετικά στο γυαλί από ότι στον εβονίτη.

Ο Βενιαμίν Φραγκλίνος (1706–1790) αποτέλεσε έναν από τους Εθνοπατέρες των Ηνωμένων Πολιτειών Αμερικής.Αξιόλογα πολυμαθής,ο Φραγκλίνος ήταν διακεκριμένος συγγραφέας και τυπογράφος,θεωρητικός της πολιτικής,πολιτικός  επιστήμων,εφευρέτης,κοινωνικός ακτιβιστής,στρατιωτικός και διπλωμάτης.Με την ιδιότητα του επιστήμονα, αποτέλεσε σημαντική φιγούρα του Διαφωτισμού και της ιστορίας της φυσικής για τις ανακαλύψεις και τις θεωρίες του αναφορικά με τον ηλεκτρισμό.

 Ο Βενιαμίν Φραγκλίνος (1709-1790),που έκανε τα πρώτα καταγραμμένα τέτοια πειράματα, ονόμασε τα ηλεκτρικά φορτία στο γυαλί θετικά (+) και εκείνα στον εβονίτη αρνητικά (-).Αν και ουσιαστικά ήταν μια αυθαίρετη ονοματοδοσία διατηρείται ως τις μέρες μας.

Τα ομώνυμα φορτία απωθούνται και τα ετερώνυμα έλκονται 

 Ο βασικός κανόνας που διατύπωσε ήταν:

Τα ομώνυμα φορτία απωθούνται και τα ετερώνυμα έλκονται.

 Τα φαινόμενα αυτά δεν περιορίζονται φυσικά μόνο στο γυαλί και τον εβονίτη.Οποιαδήποτε ουσία τριφτεί με μια άλλη,κάτω από κατάλληλες συνθήκες,εμφανίζει ηλεκτρικό φορτίο,θετικό ή αρνητικό.Μπορούμε να συγκρίνουμε τη συμπεριφορά της με μια γυάλινη ή από εβονίτη ράβδο όπως παραπάνω,΄ώστε να προσδιορίσουμε το πρόσημο του ηλεκτρικού φορτίου που εμφανίζεται κάθε φορά.

Το θετικά φορτισμένο σώμα λέμε ότι έχει θετικό φορτίο  

 Κανονικά η ύλη βρίσκεται σε ουδέτερη (μη φορτισμένη) κατάσταση.Κατά τη διάρκεια της τριβής όμως η ηλεκτρική ουδετερότητα καταστρέφεται,γιατί μικρή ποσότητα ηλεκτρικού φορτίου μεταφέρεται από τη μια ουσία στην άλλη.Αν όπως στο παραπάνω παράδειγμα οι ουσίες είναι γυαλί και μετάξι,το γυαλί φορτίζεται θετικά και το μετάξι αρνητικά.

 Έτσι έχουμε δύο διαφορετικά φορτισμένα σώματα,τα θετικά φορτισμένα και λέμε ότι έχουν θετικό φορτίο και αρνητικά φορτισμένα και λέμε ότι έχουν αρνητικό φορτίο.

Το αρνητικά φορτισμένο σώμα λέμε ότι έχει αρνητικό φορτίο  

 Ένα σώμα είναι θετικά φορτισμένο όταν έχει έλλειψη από ηλεκτρόνια ενώ είναι αρνητικά φορτισμένο όταν έχει παραπάνω ηλεκτρόνια.Ένα σώμα με ίσες ποσότητες ηλεκτρικού φορτίου και από τα δύο είδη χαρακτηρίζεται ηλεκτρικά ουδέτερο.

ΗΛΕΚΤΡΟΣΚΟΠΙΟ

  Ένα ουδέτερο σώμα μπορεί να αποκτήσει ηλεκτρικό φορτίο με τρεις τρόπους,με επαφή,με τριβή και με επαγωγή.Το όργανο που χρησιμοποιούμε στο εργαστήριο για να διαπιστώσουμε αν ένα σώμα είναι φορτισμένο ή όχι λέγεται ηλεκτροσκόπιο.

 Το  ηλεκτροσκόπιο είναι όργανο που χρησιμοποιούμε στο εργαστήριο για να διαπιστώσουμε αν ένα σώμα είναι φορτισμένο ή όχι 

 Στις διάφορες διεργασίες μεταξύ φορτισμένων και αφόρτιστων σωμάτων το συνολικό φορτίο παραμένει σταθερό.Λέμε τότε ότι ισχύει η αρχή διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου.Το μικρότερο φορτίο που θα συναντήσουμε είναι εκείνο του ηλεκτρονίου.Όλα τα ηλεκτρισμένα σώματα έχουν φορτίο ίσο με ακέραιο πολλαπλάσιο του φορτίου του ηλεκτρονίου,θετικό ή αρνητικό.