ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΜΕ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Ποια ήταν η αρχική σηµασία της λέξης ηλεκτρισµός και τι σήµαινε αρχικά η λέξη ¨ηλεκτρικά"; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Η αρχική σηµασία της λέξης ηλεκτρισµός, ήταν η ιδιότητα που παρουσιάζει το κεχριµπάρι ύστερα από τριβή.∆ιαπιστώθηκε όµως ότι και άλλα υλικά συµπεριφέρονται όπως το ήλεκτρο π.χ. (πορσελάνη,πλαστικό,εβονίτης ή καουτσούκ, γυαλί, µίκα κ.τ.λ).Τα σώµατα αυτά είναι τα διηλεκτρικά ή µονωτές. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Τι είναι το ηλεκτρικό φορτίο; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Είναι "κάτι" που εµφανίζεται στα ηλεκτρισµένα σώµατα.Είναι δηλαδή τουποκείµενο των ηλεκτρικών αλληλεπιδράσεων.Αντί,δηλαδή,να θεωρούµε ότι το ένα ηλεκτρικό σώµα ασκεί δύναµη στο άλλο,θα µπορούσαµε να λέµε ότι το ηλεκτρικό φορτίο του ενός σώµατος ασκεί δύναµη στο φορτίο του άλλου. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 3

Ποιο φορτίο ονοµάζεται θετικό και ποιο αρνητικό; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Θετικό ονοµάζουµε το φορτίο που εµφανίζεται στο γυαλί,όταν το τρίψουµε µε µεταξωτό ύφασµα και αρνητικό το φορτίο που εµφανίζεται στονεβονίτη,όταν τον τρίψουµε µε µάλλινο ύφασµα.Έτσι τα ηλεκτρισµένα σώµατα χωρίζονται σε δυο οµάδες:Εκείνα που εµφανίζουν συµπεριφορά όµοια µε την ηλεκτρισµένη ράβδο γυαλιού και τα οποία ονοµάζονται θετικά ηλεκτρισµένα,και εκείνα που εµφανίζουν συµπεριφορά όµοια µε την ηλεκτρισµένη ράβδο εβονίτη και που ονοµάζονται αρνητικά φορτισµένα.

ΕΡΩΤΗΣΗ 4

Πως εξηγείται ότι η γυάλινη ράβδος που τρίβεται µε µεταξωτό ύφασµα φορτίζεται θετικά; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

α) Είτε έφυγε αρνητικό φορτίο από τη ράβδο.

β) Είτε ήρθε θετικό φορτίο από το µετάξι στη ράβδο.

Αυτό όµως που γνωρίζουµε τώρα είναι ότι αυτό που µεταφέρεται είναι το αρνητικό φορτίο. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 5

Ποια φορτία ονοµάζονται οµώνυµα και ποια ετερώνυµα; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

∆υο θετικά ή δυο αρνητικά φορτία ονοµάζονται οµώνυµα φορτία.Ένα θετικό και ένα αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο,ονοµάζονται ετερώνυµα φορτία. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 6

Τι γνωρίζετε για τις δυνάµεις που αναπτύσσονται µεταξύ δυο ηλεκτρικών φορτίων; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Οι δυνάµεις µεταξύ δυο ηλεκτρικών φορτίων µπορεί να είναι είτε ελκτικές είτε απωστικές. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 7

Τι ονοµάζεται στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Το φορτίο του ηλεκτρονίου είναι η µικρότερη ποσότητα αρνητικού ηλεκτρικού φορτίου που εµφανίζεται ελεύθερη στη φύση.Αυτή η ελάχιστη τιµή που µπορεί να πάρει το ηλεκτρικό φορτίο ονοµάζεται στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο και έχει απόλυτη τιµή ίση µε 1,6 10^-19 Cb.Η φύση φαίνεται να «απαγορεύει» την ύπαρξη ηλεκτρικού φορτίου που να είναι µικρότερο από αυτό. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 8

Τι εννοούµε όταν λέµε ότι το ηλεκτρικό φορτίο είναι κβαντισµένο; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Ότι το ηλεκτρικό φορτίο υπάρχει µόνο σε ασυνεχείς ποσότητες.Το ηλεκτρικό φορτίο είναι ένα µέγεθος που δεν µπορεί να παίρνει όλες τις πραγµατικές τιµές.Έτσι οποιαδήποτε ποσότητα ηλεκτρικού φορτίου είναι ακέραιο πολλαπλάσιο ενός στοιχειώδους ηλεκτρικού φορτίου. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 9

Περιγράψτε τη δοµή,"γεωγραφία" ενός ατόµου. 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Το άτοµο αποτελείται από έναν πυρήνα, ο οποίος περιέχει πρωτόνια που έχουν όλα το ίδιο θετικό ηλεκτρικό φορτίο κατά απόλυτη τιµή ίσο µε το φορτίο του ηλεκτρονίου και τα νετρόνια που είναι ηλεκτρικά ουδέτερα.Γύρω από τον πυρήνα περιστρέφονται τα ηλεκτρόνια. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 10

Όταν ένα σώµα είναι ηλεκτρικά ουδέτερο αυτό σηµαίνει ότι δεν έχει ηλεκτρικά φορτία;Πότε ένα σώµα ηλεκτρίζεται; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Ένα ηλεκτρικά ουδέτερο σώµα έχει ηλεκτρικά φορτία.Απλά όσα είναι ταθετικά ηλεκτρικά φορτία (πρωτόνια) τόσα είναι και τα αρνητικά ηλεκτρικάφορτία (ηλεκτρόνια).Αν διαταραχθεί η ισορροπία αυτή,τότε λέµε ότι το σώµα ηλεκτρίζεται. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 11

Πως µπορούµε να ανιχνεύσουµε αν ένα σώµα είναι ηλεκτρισµένο ή όχι; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Με το ηλεκτρικό ή ηλεκτροστατικό εκκρεµές. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 12

Τι συµβαίνει αν κρατώντας την ηλεκτρισµένη γυάλινη ράβδο το σφαιρίδιο από το ηλεκτροστατικό εκκρεµές,καθώς έρχεται προς τη ράβδο την αγγίξει; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

α) Το σφαιρίδιο φορτίζεται.

β) ανάµεσα στα φορτία της ράβδου και του σφαιριδίου έχουµε άπωση.

ΕΡΩΤΗΣΗ 13

Τι είναι τα ιόντα; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Τα ηλεκτρικά φορτισµένα άτοµα ή συγκροτήµατα ατόµων ονοµάζονται ιόντα. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 14

Να αναφέρετε την αρχή διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου. 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Σε αποµονωµένο σύστηµα,δηλαδή σύστηµα που δεν ανταλλάσσει ύλη µε το περιβάλλον του µπορούµε να πούµε ότι:Οποιεσδήποτε µεταβολές και να συµβαίνουν στο σύστηµα το ολικό φορτίο του παραµένει σταθερό κάθε χρονική στιγµή.Ένας άλλος τρόπος να διατυπώσουµε την διατήρηση του φορτίου είναι να πούµε ότι το φορτίο ούτε δηµιουργείται ούτε καταστρέφεται. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 15

Τι γνωρίζετε για το ηλεκτροσκόπιο µε δείκτη;Πως µπορούµε να εκτιµήσουµε µε το ηλεκτροσκόπιο την ποσότητα φορτίου που εµφανίστηκε; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Στο ηλεκτροσκόπιο µε δείκτη το αγώγιµο σύστηµα είναι ένα κατακόρυφο στέλεχος(µεταλλική ράβδος),που το πάνω του άκρο έχει σχήµα σφαίρας ή δίσκου στο µέσο περίπου του στελέχους υπάρχει ένας λεπτό ελαφρύς µεταλλικός δείκτης,ο οποίος µπορεί να στρέφεται και να σχηµατίζει κάποια γωνίαµε την κατακόρυφο.Από τη γωνία απόκλισης µπορούµε να εκτιµήσουµε και την ποσότητατου φορτίου που εµφανίστηκε.Όσο µεγαλύτερο είναι το ηλεκτρικό φορτίο τόσο µεγαλύτερη είναι η γωνία που σχηµατίζεται µεταξύ ράβδου και δείκτη. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 16

Πως µπορεί να πραγµατοποιηθεί η ηλέκτριση ενός σώµατος; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Η ηλέκτριση ενός σώµατος µπορεί να πραγµατοποιηθεί:

α) µε τριβή.

β) µε επαγωγή.

γ) µε επαφή µε ηλεκτρισµένο σώµα. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 17

Πως διακρίνονται τα σώµατα από το αν επιτρέπουν ή όχι τη διέλευση του ηλεκτρικού φορτίου µέσα από τη µάζα τους; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Τα σώµατα που επιτρέπουν τη διέλευση του ηλεκτρικού φορτίου,που άγουν µε άλλα λόγια τον ηλεκτρισµό ονοµάζονται ηλεκτρικοί αγωγοί.Τα µέταλλα,οι ηλεκτρολυτικοί αγωγοί,τα ιονισµένα αέρια το ανθρώπινο σώµα,η γη είναι αγωγοί.Μονωτές λέγονται τα σώµατα που δεν επιτρέπουν τη διέλευση ηλεκτρικού φορτίου,µέσα από τη µάζα τους.Αποµονώνουν το ηλεκτρικό φορτίο όπου εµφανίζεται σε µια τους περιοχή.Το γυαλί,το ξύλο το ήλεκτρο το πλαστικό το χαρτί,το καουτσούκ,τα κεραµικά,το λάστιχο είναιµονωτές.Σήµερα δεχόµαστε ότι όλα τα υλικά εµφανίζουν κάποια αγωγιµότητα.Τα διάφορα υλικά µπορούµε να τα κατατάξουµε µε κριτήριοτην τιµή της αγωγιµότητάς τους.Ηµιαγωγοί είναι τα σώµατα µε ενδιάµεση τιµή αγωγιµότητας από αυτή των αγωγών και των µονωτών. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 18

Η γη,ο άνθρωπος,ο αέρας είναι αγωγοί ή µονωτές;Εξηγείστε. 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Η γη είναι αγωγός όπως και ο άνθρωπος.Έτσι αν προσπαθήσουµε να ηλεκτρίσουµε ένα κοµµάτι µέταλλο κρατώντας το µε το χέρι µας τρίβοντας το µε ένα κοµµάτι ύφασµα,θα παρατηρήσουµε πως αυτό είναι αδύνατο.Αυτό συµβαίνει γιατί τα φορτία που «εµφανίζονται» µε την τριβή µετακινούνται µέσω του αγώγιµου σώµατός µας στην αγώγιµη γη.Ο αέρας κυρίως όταν έχει υγρασία είναι αγωγός του ηλεκτρισµού.Έτσι τα φορτισµένα ηλεκτροσκόπια όταν αφεθούν στον αέρα εκφορτίζονται. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 19

Που οφείλεται η αγωγιµότητα των µετάλλων;Τι ονοµάζουµε ελεύθερα ηλεκτρόνια, ηλεκτρονικό αέριο και µεταλλικό πλέγµα; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Στο εσωτερικό ενός ουδέτερου µεταλλικού αγωγού υπάρχει υπάρχει ένας µεγάλος αριθµός (περίπου 10²³/cm³) ελευθέρων ηλεκτρονίων και θετικών ιόντων.Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια είναι ηλεκτρόνια που ξέφυγαν από την έλξη τουπυρήνα και κινούνται άτακτα προς όλες τις κατευθύνσεις µε ταχύτητες της τάξεις των Km/s.Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια αποτελούν ένα είδος «ηλεκτρονικού αερίου»,γιατί η κίνησή τους µοιάζει µε την κίνηση των µορίων ενός αερίου.Η αγωγιµότητα των µετάλλων οφείλεται στα ελεύθερα ηλεκτρόνια.Αντίθετα στους µονωτές η µεγάλη πλειοψηφία των ηλεκτρονίων είναι δέσµια του πυρήνα τους.Υπάρχει περίπου ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο ανά 5 cm³.Τα θετικά ιόντα που προκύπτουν από τα άτοµα του µετάλλου επειδή έφυγαν τα ηλεκτρόνια ταλαντώνονται γύρω από καθορισµένες θέσεις,προς όλες τις κατευθύνσεις,µε πλάτος που αυξάνεται µε τη θερµοκρασία.Τα θετικά ιόντα συνδέονται µεταξύ τους µε ισχυρές δυνάµεις,όµοιες µε εκείνες ενός ελατηρίου.Το σύνολο των θετικών ιόντων,που είναι τοποθετηµένα σε καθορισµένες θέσεις καλείται πλέγµα. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 20

Τι ονοµάζεται ηλεκτρικό κύκλωµα;Πότε ένα ηλεκτρικό κύκλωµα είναι κλειστό και πότε ανοικτό; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Ηλεκτρικό κύκλωµα λέµε µια κλειστή αγώγιµη διαδροµή,από την οποίαδιέρχεται το ηλεκτρικό ρεύµα.Όταν το κύκλωµα δεν διαρρέεται από ρεύµα (ανοικτός διακόπτης) τότε το κύκλωµα λέγεται ανοικτό.Όταν το κύκλωµα διαρρέεται από ρεύµα (κλειστός διακόπτης) το κύκλωµα λέγεται κλειστό.Ορισµένα σύµβολα µερικών στοιχείων ηλεκτρικού κυκλώµατος. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 21

Ποια ήταν η αρχική έννοια της λέξης µαγνητισµός;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Η ιδιότητα του φυσικού µαγνήτη (µαγνητίτη) (Fe3O4),να έλκει σιδερένια αντικείµενα ονοµάζεται µαγνητισµός.Ο µαγνήτης ασκεί δυνάµεις σε σώµατα από σίδηρο,νικέλιο,κοβάλτιο ή κράµατά τους. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 22

Αναφέρετε τις ιδιότητες των µαγνητών. 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

α) Οι µαγνήτες έλκουν ορισµένα µόνο υλικά τα οποία ονοµάζονται σιδηροµαγνητικά.Έτσι εκτός από τα σιδερένια και τα χαλύβδινα έλκουν επίσης αντικείµενα που περιέχουν νικέλιο, είτε κοβάλτιο,είτε ορισµένα κράµατα. 

β) Οι µαγνήτες µεταξύ τους αλληλεπιδρούν. 

γ) Οι µαγνήτες µπορούν και µαγνητίζουν ορισµένα αντικείµενα ταµετατρέπουν δηλαδή σε µαγνήτες.Η διαδικασία µετατροπής λέγεται µαγνήτιση και µπορεί να πραγµατοποιηθεί είτε µε επαφή είτε από απόσταση.Αυτό µπορεί να συµβεί ακόµα και αν ανάµεσά στον µαγνήτη και το υλικό που θέλουµε να µαγνητίσουµε παρεµβάλλεται ένα µηµαγνητίσιµο υλικό όπως π.χ ξύλο. 

δ) Ορισµένα υλικά,όπως π.χ ο χάλυβας,όταν µαγνητιστούν γίνονταιµόνιµοι µαγνήτες, διατηρούν δηλαδή το µαγνητισµό τους για πολύχρόνο,ενώ άλλα υλικά όπως π.χ ο µαλακός σίδηρος διατηρούν το µαγνητισµό τους προσωρινά,παροδικοί µαγνήτες.

ε)  Οι µαγνήτες προσανατολίζονται.Το ένα άκρο του στρέφεται«επίµονα» προς το Βορρά. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 23

Ποιες θεωρίες αναπτύχθηκαν για την εξήγηση της µαγνητικής αλληλεπίδρασης; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ 

α) Η θεωρία των δυο πόλων και

β) Η θεωρία για ποσότητες µαγνητισµού. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 24

Μπορούµε να αποµακρύνουµε ένα βόρειο πόλο από ένα νότιο ενός µαγνήτη; 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Είναι αδύνατο να αποµονώσουµε τους δυο µαγνητικούς πόλους. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 25

Οµοιότητες και διαφορές ηλεκτρικών φορτίων και µαγνητών. 

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Οµοιότητες: 

α) Έχουµε και στις δυο περιπτώσεις ελκτικές και απωστικές δυνάµεις.

β) Έχουµε δυο είδη ηλεκτρικών φορτίων αλλά και δυο είδη µαγνητικώνπόλων. 

γ) Οι µαγνήτες αλληλεπιδρούν µε κινούµενα φορτία

∆ιαφορές: 

α) Ενώ µπορεί να υπάρξει µόνο θετικό ή µόνο αρνητικό φορτίο δεν µπορεί να υπάρξει µόνο βόρειος ή µόνο νότιος πόλος. 

β) Οι µαγνήτες µπορούν και µαγνητίζουν,ορισµένα αντικείµενα και τα µετατρέπουν και αυτά σε µαγνήτες.Η διαδικασία µετατροπής λέγεται µαγνήτιση. 

γ) Οι µαγνήτες δεν αλληλεπιδρούν µε ακίνητα ηλεκτρικά φορτία.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

1) Τι ονομάστηκε Ηλεκτρισμός τι Μαγνητισμός και τι Ηλεκτρομαγνητισμός;

2) Διατυπώστε τον νόμο του Coulomb.Γράψτε την μαθηματική του έκφραση και εξηγείστε τα διάφορα σύμβολα αναφέροντας και τις μονάδες των μεγεθών πού εμπλέκονται.

3) Τι είναι η ηλεκτρική σταθερά από τι εξαρτάται και σε τι μετρείται;Από τι εξαρτάται η απόλυτη διηλεκτρική σταθερά του κενού;

4) Τι ονομάζουμε ηλεκτρικό πεδίο,ποια είναι η γενεσιουργός του αιτία και με ποια μεγέθη το μελετάμε;

5) Πώς ορίζεται η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου;Γράψτε την μαθηματική της έκφραση και εξηγείστε τα διάφορα σύμβολα αναφέροντας και τις μονάδες των μεγεθών πού εμπλέκονται.

6) Πότε ένα ηλεκτρικό πεδίο λέγεται ηλεκτροστατικό πεδίο Coulomb;Να εξαχθεί η σχέση πού υπολογίζουμε την ένταση ενός τέτοιου πεδίου.

7) Τι ονομάζουμε δυναμικές γραμμές ηλεκτρικού πεδίου;Τι ιδιότητες έχουν;

8) Πότε λέγεται ομογενές ένα ηλεκτρικό πεδίο και πώς απεικονίζεται;Πώς μπορούμε να πετύχουμε ένα ομογενές πεδίο;

9) Ποια σχέση συνδέει την μεταβολή της δυναμικής ενέργειας συστήματος σωμάτων με το έργο των συντηρητικών δυνάμεων αλληλεπίδρασης;

10) Πώς υπολογίζεται η δυναμική ενέργεια σ’ ένα σημείο ενός ηλεκτρικού πεδίου; Γράψτε την μαθηματική της έκφραση και εξηγείστε τα διάφορα σύμβολα αναφέροντας και τις μονάδες των μεγεθών πού εμπλέκονται.Τι εκφράζει αυτή; Πότε είναι θετική και πότε αρνητική;

11) Τι ονομάζουμε δυναμικό ενός ηλεκτρικού πεδίου σε κάποιο σημείο του;Τι εκφράζει αυτό;Σε τι μετρείται;Πώς ορίζεται η μονάδα μέτρησής του στο S.I.;

12) Να εξαχθεί η σχέση υπολογισμού του δυναμικού σ’ ένα σημείο ενός ηλεκτροστατικού πεδίου και να απεικονισθεί γραφικά.

13) Πώς ορίζεται η διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο σημείων ενός ηλεκτρικού πεδίου;Τι εκφράζει αυτή;Σε τι μετρείται;

14) Τι είναι ο πυκνωτής;Περιγράψτε έναν επίπεδο πυκνωτή καθώς και την διαδικασία φόρτισης του.Τι ονομάζουμε φορτίο του επίπεδου πυκνωτή;

15) Πώς ορίζεται η χωρητικότητα ενός πυκνωτή;Τι εκφράζει,σε τι μετρείται και από τι εξαρτάται;

16) Από ποια σχέση δίνεται η χωρητικότητα ενός επίπεδου πυκνωτή;Εξηγείστε τι είναι τα διάφορα σύμβολα και σε τι μετρούνται.

17) Τι είναι η σχετική διηλεκτρική σταθερά μονωτικού υλικού,σε τι μετρείται και από τι εξαρτάται;

18) Ποια διαδικασία ονομάζουμε εκφόρτιση πυκνωτή;

19) Ποια σχέση δίνει την ηλεκτρική δυναμική ενέργεια ενός πυκνωτή;Εξηγείστε τι είναι τα διάφορα σύμβολα και σε τι μετρούνται.Πώς αποκτάται αυτή και τι εκφράζει;

20) Να εξαχθεί η σχέση πού συνδέει την ένταση και την διαφορά δυναμικού σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο.

21) Αναφέρετε τις συνηθέστερες μορφές πυκνωτών και περιγράψτε τους συνοπτικά. Πότε έχουμε μεταβλητό πυκνωτή;

22) Τι είναι η ηλεκτροστατική μηχανή Wimshurst;

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΩΣΤΟΥ-ΛΑΘΟΥΣ

1) Η ειδική αντίσταση ενός αγωγού εξαρτάται από τα γεωμετρικά στοιχεία του αγωγού.

2) Η πραγματική φορά του ηλεκτρικού ρεύματος είναι η φορά κίνησης των ελεύθερων

ηλεκτρονίων.

3) Το δυναμικό ενός ηλεκτρικού πεδίου σε κάποιο σημείο του είναι μονόμετρο μέγεθος.

4) Ο νόμος του Coulomb ισχύει μόνο αν τα φορτία που αλληλεπιδρούν είναι ομώνυμα.

5) Η χωρητικότητα πυκνωτή είναι ανάλογη του ηλεκτρικού φορτίου.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΣΗΣ ΚΕΝΟΥ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Γύρω από ευθύγραμμο ρευματοφόρο αγωγό μεγάλου μήκους, δημιουργείται μαγνητικό πεδίο η ένταση του οποίου είναι ……..(α)…….. με την ένταση του ……..(β)…….. που διαρρέει τον αγωγό και ……..(γ)…….. ανάλογη με ……..(δ)…….. από το ρευματοφόρο αγωγό. Δηλαδή ο τύπος είναι ……..(ε)…….. .

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Η ένταση ενός ηλεκτρικού πεδίου σε κάποιο σημείο του,εξαρτάται από:

α) το φορτίο που φέρνουμε στο σημείο αυτό.

β) τη δύναμη που ασκείται σε φορτίο που φέρνουμε στο σημείο αυτό.

γ) την πηγή του ηλεκτρικού πεδίου.

δ) τη μάζα που φέρνουμε στο σημείο αυτό.

Διαλέξτε τη σωστή απάντηση.

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια δυο σημειακών φορτίων είναι:

α) πάντοτε θετική,

β) πάντοτε αρνητική,

γ) θετική όταν τα φορτία είναι ομόσημα,

δ) αρνητική όταν τα φορτία απωθούνται.

ΕΡΩΤΗΣΗ 3

Η χωρητικότητα C ενός επίπεδου πυκνωτή:

α) είναι ανάλογη του φορτίου Q του.

β) είναι αντιστρόφως ανάλογη της απόστασης l μεταξύ των οπλισμών.

γ) είναι αντιστρόφως ανάλογη της τάσης φόρτισης V του πυκνωτή.

δ) είναι αντιστρόφως ανάλογη της σχετικής διηλεκτρικής σταθεράς του μονωτικού υλικού που γεμίζει το χώρο μεταξύ των οπλισμών του πυκνωτή. 

ΕΡΩΤΗΣΗ 4

Δύο θετικά σημειακά φορτία που απέχουν μεταξύ τους απόσταση d έχουν ηλεκτρική δυναμική ενέργεια U.Αν τα δύο αυτά φορτία απέχουν μεταξύ τους απόσταση 2d,τότε η δυναμική τους ενέργεια είναι ίση με:

α) 2U 

β) 4U 

γ) 2U

δ) 4U

ΕΡΩΤΗΣΗ 5

Ένας πυκνωτής είναι φορτισμένος με φορτίο Q και η ηλεκτρική ενέργεια που είναι αποθηκευμένη σε αυτόν ισούται με U.Αν διπλασιαστεί το φορτίο του πυκνωτή,τότε η ενέργεια του:

α) διπλασιάζεται

β) υποδιπλασιάζεται 

γ) τετραπλασιάζεται

δ) παραμένει σταθερή

ΕΡΩΤΗΣΗ 6

Η διαφορά δυναμικού VΑΒ μεταξύ δύο σημείων Α και Β ενός ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου :

α) είναι διανυσματικό μέγεθος

β) είναι ανάλογη του έργου της δύναμης του πεδίου κατά τη μετακίνηση ενός φορτίου q από το σημείο Α και Β.

γ) ορίζεται από το πηλίκο Eq

δ) έχει μονάδα το 1 V.

ΕΡΩΤΗΣΗ 7

Δύο σημεία Α και Β βρίσκονται πάνω σε μία δυναμική γραμμή ενός ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου έτσι,ώστε αν αφήσουμε ελεύθερο ένα θετικό φορτίο στο Α, αυτό κινείται προς το σημείο Β.

α) Οι δυναμικές γραμμές έχουν φορά από το Β προς το Α.

β) Τα δυναμικά των σημείων Α και Β είναι ίσα.

γ) Η ένταση του πεδίου είναι μεγαλύτερη στο σημείο στο σημείο Α απ’ ότι στο σημείο Β.

δ) Η διαφορά δυναμικού VΑ-VB είναι θετική.

ΕΡΩΤΗΣΗ 8

Tο μέτρο της έντασης ενός ηλεκτρικού πεδίου που παράγεται από ακίνητο σημειακό φορτίο Q,σε σημείο Σ που απέχει  απόσταση r από το φορτίο αυτό είναι:

α) Ανάλογο της απόστασης r.

β) Αντιστρόφως ανάλογο ενός φορτίου q που φέρνουμε στο σημείο Σ.
γ) Ανάλογο του 1/r² .

δ) Ανεξάρτητο του φορτίου Q.

ΕΡΩΤΗΣΗ 9

Το δυναμικό σε απόσταση r από φορτίο Q σε πεδίο Coulomb είναι:

α) Ανάλογο του Q,r,                       

β) Ανάλογο του 1/r,                        

γ) Ανάλογο του r,

δ) Ανάλογο του 1/r² 

ΕΡΩΤΗΣΗ 10

Αν διπλασιάσουμε την απόσταση των οπλισμών του επίπεδου πυκνωτή, η χωρητικότητα:

α) Διπλασιάζεται,       

β) Μένει σταθερή,     

γ) Υποδιπλασιάζεται,   

δ) Τετραπλασιάζεται

ΕΡΩΤΗΣΗ 11

Ένα ηλεκτρικό πεδίο μπορεί να χαρακτηριστεί ως ομογενές όταν:

α) Οι δυναμικές γραμμές του είναι παράλληλες.

β) Το μέτρο της έντασης του πεδίου έχει παντού την ίδια τιμή.

γ) Οι δυναμικές γραμμές είναι παράλληλες,ομόρροπες και ίδιας πυκνότητας.

δ) Σχηματίζεται μεταξύ δύο παραλλήλων φορτισμένων πλακών.

ΕΡΩΤΗΣΗ 12

Σημειακό φορτίο Q παράγει ηλεκτρικό πεδίο.Η κατεύθυνση της έντασης του πεδίου σε σημείο Α:

α) Εξαρτάται από το πρόσημο του δοκιμαστικού φορτίου, q που φέρνουμε στο Α.

β) Είναι  ίδια με την κατεύθυνση της δύναμης που ασκείται στο φορτίο q στο σημείο Α.

γ) Εξαρτάται μόνο από το πρόσημο του φορτίου Q.

δ) Είναι ίδια με την κατεύθυνση από το φορτίο Q προς το άπειρο.

ΕΡΩΤΗΣΗ 13

Φορτίο q=10 μC μετακινείται μεταξύ δύο σημείων Α και Β ενός ηλεκτρικού πεδίου.Τα δυναμικά των σημείων αυτών είναι V­A=100 V και VB=-100 V.
To έργο της δύναμης του πεδίου είναι:

α) 0,                          

β) -2000 μJ,              

γ) 2·10^-3 J,                   

δ) 2·10^-4 J.

ΕΡΩΤΗΣΗ 14

Αβαρές σωματίδιο μάζας m και φορτίου q αφήνεται ελεύθερο να κινηθεί μέσα στο ομογενές ΗΣΠ φορτισμένου πυκνωτή με επιτάχυνση α.Η τάση,V,του πυκνωτή διατηρείται σταθερή και οι οπλισμοί του απέχουν απόσταση L.Αν η  απόσταση των οπλισμών αυξηθεί σε 4L,χωρίς να μεταβληθεί η τάση του,τότε η επιτάχυνση του σωματιδίου θα γίνει:

α) 2α                     

β) α                  

γ) 4 α                        

δ) α/4

ΕΡΩΤΗΣΗ 15

Δύο φορτία +Q και -Q βρίσκονται ακίνητα στα άκρα ευθύγραμμου τμήματος ΑΒ μήκους ΑΒ=r.Στο μέσο Μ της απόστασης ΑΒ, η ένταση και το δυναμικό του σύνθετου πεδίου έχουν τις τιμές:

α) E=0,V=0                      

β) Ε=8k·Q/r²,V=-4k·Q/r                      

γ) Ε=8k·Q/r²,V=0

ΓΕΝΙΚΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Όταν ένας αγωγός είναι ουδέτερος έχει φορτία;

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Όταν φορτίζουµε έναν αγωγό αλλάζει η µάζα του;

ΕΡΩΤΗΣΗ 3

Πλησιάζουµε δυο µεταλλικές ράβδους που η µια είναι φορτισµένη και η άλλη είναι ουδέτερη.
Η δύναµη θα είναι ελκτική ή απωστική και γιατί;

ΕΡΩΤΗΣΗ 4

∆υο σηµειακά φορτία q,100q βρίσκονται σε απόσταση r µεταξύ τους.
Ποια από τις δυνάµεις που ασκεί το ένα στο άλλο έχει µεγαλύτερο µέτρο;

ΕΡΩΤΗΣΗ 5

Η ένταση ενός ηλεκτροστατικού πεδίου µετρήθηκε σε διάφορα σηµεία και βρέθηκε ίση µε 10 N/Cb.
Είναι το πεδίο οµογενές;

ΕΡΩΤΗΣΗ 6

Πως µπορείτε να διαπιστώσετε αν µια ράβδος από µονωτικό υλικό είναι φορτισµένη ή όχι;Αν είναι φορτισµένη πως θα βρείτε το είδος του φορτίου της;

ΕΡΩΤΗΣΗ 7

∆υο σηµειακά φορτία βρίσκονται σε απόσταση r.Ένα τρίτο φορτίο τοποθετείται ανάµεσά τους και ισορροπεί.
Τι συµπέρασµα βγάζετε για το πρόσηµο των φορτίων;

ΕΡΩΤΗΣΗ 8

Τι εννοούµε όταν λέµε ότι ένα σώµα είναι αρνητικά φορτισµένο;

ΕΡΩΤΗΣΗ 9

Να αντιστοιχίσετε τα φυσικά μεγέθη με τις μαθηματικές τους εκφράσεις.

1) Χωρητικότητα επιπέδου πυκνωτή                                          α) B·I·L

2) Ένταση ηλεκτρικού ρεύματος                                               β) I²·R·t

3) Ενέργεια ηλεκτρικού ρεύματος                                             γ) ε0·S/l

4) Ένταση μαγνητικού πεδίου στο εσωτερικό σωληνοειδούς          δ) V/R

5) Δύναμη Laplace                                                                ε) Κμ·4π·Ι·Ν/l

ΕΡΩΤΗΣΗ 10

Θεωρήστε ότι κάποιος προτείνει μια θεωρία κατά την οποία οι άνθρωποι έλκονται από την Γη με δυνάμεις ηλεκτρικές και όχι με βαρυτικές δυνάμεις.
Πώς θα αποδεικνύατε λάθος αυτή τη θεωρία;

ΕΡΩΤΗΣΗ 11

Το μέτρο της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου είναι  Ε=F/+q. 
Μπορούμε να πούμε ότι η ένταση είναι αντιστρόφως ανάλογη του υποθέματος,δηλαδή του φορτίου +q;
Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

ΕΡΩΤΗΣΗ 12

Δύο όμοια ηλεκτρικά φορτία απέχουν σταθερή απόσταση.
Ποιο θα είναι το αποτέλεσμα στη δύναμη Coulomb,εάν το ένα φορτίο διπλασιαστεί και το άλλο υποδιπλασιαστεί;
Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

ΕΡΩΤΗΣΗ 13

Σε ένα σημείο Ο βρίσκεται ένα φορτίο Q.Στο σημείο Β αφήνουμε ελεύθερο ένα σωματίδιο Σ που φέρει αρνητικό φορτίο –q1 και παρατηρούμε ότι κινείται και μετά από λίγο φτάνει στο σημείο Α. 

Δίνεται ότι (ΟΑ)=(ΑΒ).

Α) Να σχεδιάστε τη δύναμη  που δέχεται το σωματίδιο στο Β,καθώς και την ένταση του πεδίου στο Β.       

Β)  Ποιες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λάθος.

α) Η κίνηση του σωματιδίου από το Β στο Α είναι ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη.

β) Αν η δύναμη που δέχεται το σωματίδιο στο σημείο Β έχει μέτρο F,στο σημείο Α έχει μέτρο  2F.

γ) Αν το φορτίο στο Ο ήταν διπλάσιο (2Q),τότε η ένταση του πεδίου στο Β θα ήταν διπλάσια.

Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.

ΕΡΩΤΗΣΗ 14

Δίνονται δύο σημειακά φορτία και στο  σχήμα έχουν σχεδιαστεί οι δυναμικές γραμμές του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργούν.

Α) Ποιο το πρόσημο κάθε φορτίου;

Β) Αν η ένταση του πεδίου στο σημείο Α έχει μέτρο 

ΕΑ=1000 Ν/C,τότε στο σημείο Β θα έχει μέτρο:

α) 700 Ν/C, 

β) 1000 Ν/C,  

γ)  1400 Ν/C

Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

Γ) Στο σημείο Α φέρνουμε ένα αρνητικά φορτισμένο σωματίδιο.Να σχεδιάστε στο σχήμα τη δύναμη που δέχεται από το πεδίο.

Δ) Αν στο σημείο Α φέρουμε φορτίο q3=-2μC,υπολογίστε το μέτρο της δύναμης που δέχεται από το πεδίο.

ΕΡΩΤΗΣΗ 15

Τρία ίσα θετικά φορτία Q1=Q2=Q3=Q βρίσκονται στις τρεις κορυφές Α,Β,Γ ενός τετραγώνου.Τι σχέση έχουν οι δυνάµεις FA,FΓ που ασκούνται από τα Α,Γ στο Β; Πόση είναι η συνολική δύναµη;Να σχεδιαστεί.

ΕΡΩΤΗΣΗ 16

Να κάνετε τη γραφική παράσταση της F που εξασκείται µεταξύ δυο φορτίων συναρτήσει της απόστασης r.
Ισχύει ο νόµος του Coulomb για πολύ µικρές αποστάσεις µεταξύ δυο σηµειακών φορτίων;

ΕΡΩΤΗΣΗ 17

∆υο ηλεκτρικά φορτία Q,-4Q απέχουν απόσταση.
Πού µπορούµε να θέσουµε ένα σηµειακό φορτίο q ώστε αυτό να ισορροπεί;

ΕΡΩΤΗΣΗ 18

Τι εννοούµε λέγοντας ότι ένα σώµα το φορτίσαµε θετικά ή αρνητικά;

ΕΡΩΤΗΣΗ 19

Μικρή σφαίρα φέρει θετικό φορτίο q1 και κρέµεται µε ελαφρό µονωτικό νήµα από ακλόνητο σηµείο Ο.Σε απόσταση α και στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο µε το q1 τοποθετούµε ακίνητη σφαίρα q2=-q1.
α) Να σχεδιαστούν οι δυνάµεις στο q1 και
β) θέλουµε το νήµα να παραµείνει κατακόρυφο.Για να το πετύχουµε αυτό φέρνουµε και τρίτο φορτίο q3=2q1 στην ευθεία που ενώνει τα q1,q2.
Να προσδιορίσετε τη θέση που πρέπει να το φέρουµε.

ΕΡΩΤΗΣΗ 20

Ορισµένο φορτίο q επιθυµούµε να το διαιρέσουµε σε δυο φορτία q1,q2 ώστε όταν τοποθετηθούν σε απόσταση ΑΒ=α η δύναµη που θα ασκεί το ένα στο άλλο να είναι µέγιστη.

Να βρεθούν τα q1,q2 όπως και η Fmax.

ΕΡΩΤΗΣΗ 21

∆υο φορτία q1,q2 απέχουν απόσταση d.Σ’ ένα σηµείο της ευθείας που τα ενώνει η ένταση είναι 0.Τι µπορείτε να συµπεράνετε για το πρόσηµο των δυο φορτίων;

ΕΡΩΤΗΣΗ 22

Ποιες δυνάµεις ενεργούν σε σταγόνα λαδιού που πέφτει κατακόρυφα στην ατµόσφαιρα;Ποιες δυνάµεις ενεργούν όταν η κίνηση γίνεται σε οµογενές ηλεκτρικό πεδίο;

ΕΡΩΤΗΣΗ 23

Μια µικρή θετικά φορτισµένη σφαίρα τη βάζουµε στο εσωτερικό αφόρτιστης κοίλης σφαίρας:
α) Θα εµφανιστούν φορτία στην εξωτερική επιφάνεια της κοίλης σφαίρας;
β) Αν ναι ποιο είναι το είδος τους;

ΕΡΩΤΗΣΗ 24

Ένα σηµειακό ηλεκτρικό φορτίο ασκεί δύναµη F σε άλλο σηµειακό φορτίο που απέχει απόσταση 2 cm από το πρώτο.Αν η απόσταση των δυο φορτίων γίνει 4 cm πόσο είναι τώρα το µέτρο της ηλεκτροστατικής δύναµης;

ΕΡΩΤΗΣΗ 25

Έχουµε τρεις όµοιες µεταλλικές σφαίρες πάνω σε µονωτικές βάσεις.Η πρώτη σφαίρα είναι φορτισµένη µε Ν ηλεκτρικά φορτία ενώ οι άλλες δυο είναι αφόρτιστες.Φέρνουµε σε επαφή την πρώτη µε τη δεύτερη και τις αποµακρύνουµε.Στη συνέχεια τη δεύτερη µε την τρίτη και τέλος την τρίτη µε την πρώτη.Ποιο είναι τώρα το φορτίο της κάθε σφαίρας;Υποθέτουµε ότι δεν διαφεύγει ηλεκτρικό φορτίο προς το περιβάλλον.

ΕΡΩΤΗΣΗ 26

Μια ηλεκτρικά φορτισµένη σφαίρα κρέµεται από ένα µονωµένο νήµα µεταξύ δυο κατακόρυφων επίπεδων πλακών που απέχουν µεταξύ τους απόσταση S.Οι πλάκες είναι συνδεδεµένες µε µια ηλεκτρική πηγή τάσεως V Volts.Η σφαίρα µετατοπίζεται σε απόσταση x από τη θέση ισορροπίας της.Τι πρέπει να κάνουµε για να γίνει η απόσταση 2x;

ΕΡΩΤΗΣΗ 27

Τρεις ίδιες ακριβώς µεταλλικές σφαίρες Χ,Υ,Ζ είναι τοποθετηµένες στις κορυφές ενός ισόπλευρου τριγώνου.Να σχεδιάσετε το διάνυσµα της δύναµης στη σφαίρα Ζ που είναι θετικά φορτισµένη αν η Χ είναι και αυτή θετικά φορτισµένη και η Υ είναι αρνητικά φορτισµένη ενώ το µέτρο του φορτίου στη σφαίρα Χ είναι µικρότερο του φορτίου της Υ.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

α) Να διατυπώσετε το νόμο του Coulomb και να γράψετε την αντίστοιχη σχέση.

β) Ποιες οι μονάδες των μεγεθών που εμφανίζονται στη σχέση;

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Ποιες οι ομοιότητες και ποιες οι διαφορές ανάμεσα στο νόμο του Coulomb και το νόμο της παγκόσμιας έλξης;

ΕΡΩΤΗΣΗ 3

Δυο όμοια ηλεκτρικά φορτία απέχουν σταθερή απόσταση.
Ποιο θα είναι το αποτέλεσμα στη δύναμη Coulomb εάν:

α) Ένα από τα δυο φορτία διπλασιαστεί.

β) Ένα φορτίο διπλασιαστεί και το άλλο υποδιπλασιασθεί.

γ) Διπλασιαστούν και τα δύο φορτία.

ΕΡΩΤΗΣΗ 4

Ένα ηλεκτροσκόπιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί, για να ανιχνεύει ηλεκτρικό φορτίο.Πλησιάζουμε μία αρνητικά φορτισμένη ράβδο στο σφαιρίδιο του ηλεκτροσκοπίου.

α) Τι παρατηρείτε;

β) Τι είδους φορτίο εμφανίζεται στο σφαιρίδιο;

γ) Ποιο είναι το συνολικό φορτίο του ηλεκτροσκοπίου;
(εξηγήστε)

ΕΡΩΤΗΣΗ 5

Τρίψτε ένα φουσκωμένο μπαλόνι σε ένα ύφασμα.Στη συνέχεια φέρτε σε επαφή το μπαλόνι με τον τοίχο.Το μπαλόνι «κολλά» στον τοίχο.Γιατί;

ΕΡΩΤΗΣΗ 6

Δυο ετερώνυμα ηλεκτρικά φορτία q1 και q2 έλκονται με δύναμη F,όταν η απόστασή τους είναι r.
Να βρεθεί η απόσταση στην οποία πρέπει να τοποθετηθούν,ώστε η ελκτική δύναμη να γίνει:

α) 4F

β) F/4

ΕΡΩΤΗΣΗ 7

Δίνονται τρία όμοια ηλεκτρικά φορτία που βρίσκονται στις κορυφές Α,Β,Γ ισοπλεύρου τριγώνου. 

Ποια είναι η κατεύθυνση της δύναμης που δέχεται το φορτίο της κορυφής (A);

ΕΡΩΤΗΣΗ 8

Δυο όμοια ηλεκτρικά φορτία είναι ακίνητα στις δύο διαγώνια απέναντι κορυφές τετραγώνου.Πού δέχεται μεγαλύτερη δύναμη ένα τρίτο φορτίο,στις δύο ελεύθερες κορυφές ή στο κέντρο του τετραγώνου;

ΕΡΩΤΗΣΗ 9

Τρίψτε το πλαστικό μέρος ενός στυλό στο πουκάμισο σας, για να το φορτίσετε.Στη συνέχεια ανοίξτε τη βρύση του νερού και πλησιάστε τη «φλέβα».Τι παρατηρείτε;Εξηγήστε το φαινόμενο.

ΕΡΩΤΗΣΗ 10

Τι ονομάζουμε ένταση ηλεκτρικού πεδίου;

Να γράψετε την αντίστοιχη σχέση.

ΕΡΩΤΗΣΗ 11

Η μονάδα μέτρησης της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου είναι:

α)  C     

β)  N/m     

γ)  N/C     

δ)  J/C

ΕΡΩΤΗΣΗ 12

Συμπληρώστε τα κενά του κειμένου:Η ένταση Ε σε σημείο «Σ» ηλεκτρικού πεδίου που οφείλεται σε ηλεκτρικό φορτίο Q,έχει μέτρο που είναι …………… του φορτίου Q και …………… ανάλογο της απόστασης του «Σ» από το …………… πηγή. Η κατεύθυνση της έντασης στο «Σ» εξαρτάται από το …………… του φορτίου Q.

ΕΡΩΤΗΣΗ 13

Χαρακτηρίστε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις με (Σ),αν είναι σωστή με (Λ) αν είναι λανθασμένη.

Η κατεύθυνση της έντασης,σε ένα σημείο «Σ» ηλεκτρικού πεδίου.

α) Είναι ανεξάρτητη της θέσης του σημείου «Σ».

β) Είναι ανεξάρτητη της θέσης του σημείου «Σ» αν το πεδίο είναι ομογενές.

γ) Είναι ανεξάρτητη από δοκιμαστικό φορτίο που τοποθετείται στο σημείο «Σ».

ΕΡΩΤΗΣΗ 14

Χαρακτηρίστε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις με (Σ),αν είναι σωστή με (Λ) αν είναι λανθασμένη.

Δοκιμαστικό φορτίο q τοποθετείται σε πεδίο που δημιουργεί,σημειακό ηλεκτρικό φορτίο Q.

Η δύναμη που δέχεται το φορτίο q:

α) Έχει μέτρο που εξαρτάται από τη θέση του φορτίου q μέσα στο πεδίο.

β) Έχει τη διεύθυνση της αντίστοιχης δυναμικής γραμμής

γ) Έχει μέτρο που παραμένει σταθερό,για κάθε σημείο που βρίσκεται πάνω σε (νοητή) σφαιρική επιφάνεια, με κέντρο το σημειακό φορτίο Q.

δ) Έχει φορά που δεν εξαρτάται από τη φορά της έντασης του πεδίου.

ΕΡΩΤΗΣΗ 15

Δίνονται δύο ομώνυμα ηλεκτρικά φορτία Q1=2Q2,στις θέσεις (Α) και (Β) όπως στο σχήμα.

Α) Το ηλεκτρικό πεδίο μηδενίζεται σε σημείο που βρίσκεται:

α) Αριστερά του Α.

β) Δεξιά του Β.

γ) Μεταξύ Α και Β.

Β) Αν r1 και r2 είναι οι αποστάσεις του σημείου μηδενισμού της έντασης από τα φορτία Q1 και Q2 αντίστοιχα, ο λόγος r1/r2 είναι:

α)  1/2     

β)  2/1     

γ)  1/ √ 2  

δ)  √ 2

ΕΡΩΤΗΣΗ 16

Συμπληρώστε τα κενά του κειμένου.

Κάθε ηλεκτροστατικό πεδίο μπορεί να απεικονίζεται μέσω των …………… γραμμών.

Οι δυναμικές γραμμές είναι οι νοητές γραμμές που σε κάθε σημείο τους η…………… του πεδίου είναι εφαπτόμενη.

Οι δυναμικές γραμμές δεν …………… στο χώρο γύρω από τα φορτία.Όπου οι δυναμικές γραμμές είναι πιο πυκνές η ένταση του πεδίου είναι …………….

ΕΡΩΤΗΣΗ 17

Χαρακτηρίστε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις με (Σ),αν είναι σωστή με (Λ) αν είναι λανθασμένη.

Κάθε ηλεκτροστατικό πεδίο παριστάνεται από ένα πλήθος (νοητών) γραμμών οι οποίες:

α) Δεν τέμνονται έξω από τα φορτία.

β) Είναι πάντοτε ευθύγραμμες.

γ) Έχουν πάντοτε φορά από τα θετικά προς τα αρνητικά φορτία.

ΕΡΩΤΗΣΗ 18

Να σχεδιάσετε τις δυναμικές γραμμές ηλεκτροστατικού πεδίου που οφείλεται:

α) Σε ένα αρνητικό φορτίο.

β) Σε δύο ίσα κατά απόλυτη τιμή και ετερώνυμα ηλεκτρικά φορτία.

ΕΡΩΤΗΣΗ 19

Χαρακτηρίστε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις με (Σ),αν είναι σωστή με (Λ) αν είναι λανθασμένη.

Ηλεκτρικό φορτίο q τοποθετείται μέσα σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο,που δημιουργείται μεταξύ δυο όμοιων παράλληλων και ετερώνυμα φορτισμένων πλακών.

Η δύναμη που δέχεται το φορτίο q:

α) Εξαρτάται από τη θέση του φορτίου μέσα στο πεδίο.

β) Έχει κατεύθυνση που εξαρτάται από το είδος του φορτίου q.

γ) Έχει μέτρο σταθερό.

δ) Έχει διεύθυνση παράλληλη προς τις πλάκες.

ε) Έχει πάντοτε φορά από τη θετική πλάκα στην αρνητική.

ΕΡΩΤΗΣΗ 20

Να σχεδιάσετε τις δυναμικές γραμμές του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργείται,ανάμεσα σε δύο όμοιες παράλληλες μεταλλικές πλάκες,φορτισμένες με αντίθετα φορτία.

ΕΡΩΤΗΣΗ 21

Αν το ομογενές ηλεκτρικό πεδίο της προηγούμενης δραστηριότητας είναι κατακόρυφο και αρνητικά φορτισμένη σταγόνα λαδιού ισορροπεί μέσα σ' αυτό.

α) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που δέχεται η σταγόνα,

β) Να προσδιορίσετε το είδος του φορτίου κάθε πλάκας.

ΕΡΩΤΗΣΗ 22

Θετικό σημειακό φορτίο Q,προκαλεί τη δημιουργία ηλεκτροστατικού πεδίου.

α) Να σημειώσετε τη φορά των δυναμικών γραμμών.

β) Να σχεδιάσετε το διάνυσμα της έντασης  του πεδίου στα σημεία «Κ» και «Λ».

γ) Να βρεθεί ο λόγος των μέτρων εντάσεων του πεδίο,αν rΚ=2rΛ.

ΕΡΩΤΗΣΗ 23

Δίνεται το πεδίο του σχήματος που οφείλεται στα σημειακά φορτία Q1,Q2.

α) Ποιο είναι το είδος των φορτίων Q1,Q2;

β) Σχεδιάστε το διάνυσμα της έντασης του πεδίου στο σημείο Σ.

ΕΡΩΤΗΣΗ 24

Δίδονται δυο ίσα θετικά φορτία (Q1=Q2) και σημείο «Σ» της κάθετης στο μέσο «Μ» της απόστασής τους.

α) Να υποδείξετε μέθοδο για τη γραφική απεικόνιση της έντασης του πεδίου στη θέση «Σ».

β) Ποια είναι η κατεύθυνση του διανύσματος ;

γ) Ποια η κατεύθυνση της δύναμης που θα ασκηθεί,αν στη θέση «Σ» τοποθετήσουμε αρνητικό δοκιμαστικό φορτίο q;

ΕΡΩΤΗΣΗ 25

Συμπληρώστε τα κενά του κειμένου.

Η δυναμική ενέργεια αποτελεί κοινή ιδιότητα ενός …………… ηλεκτρικών φορτίων. Για την περίπτωση αλληλεπίδρασης δύο ηλεκτρικών φορτίων q1 και q2, υπολογίζεται από τη σχέση U=…………… . 

Η μονάδα μέτρησης της δυναμικής ενέργειας είναι το …………… .Εάν το πρόσημο του αποτελέσματος είναι …………… αυτό σημαίνει ότι οι δυνάμεις Coulomb μεταξύ των φορτίων είναι …………… .

ΕΡΩΤΗΣΗ 26

Ποια από τις παρακάτω σχέσεις δίνει τη δυναμική ενέργεια συστήματος δυο σημειακών φορτίων Q1,Q2;

α)  k·Q1·Q2/r²     

β)  k·Q1/r²     

γ)  k·Q1·Q2|/r 

δ)  k·Q2/r² 

ΕΡΩΤΗΣΗ 27

Να γίνουν οι αντιστοιχίσεις

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ                           ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΔΥΟ ΦΟΡΤΙΩΝ

Θετική δυναμική ενέργεια                    δυνάμεις ελκτικές

Αρνητική δυναμική ενέργεια                 άπειρη απόσταση

Δυναμική ενέργεια ίση με το μηδέν        μηδενική απόσταση       

                                                       ομόσημα φορτία

ΕΡΩΤΗΣΗ 28

Χαρακτηρίστε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις με (Σ),αν είναι σωστή με (Λ) αν είναι λανθασμένη.

Η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια δυο σημειακών φορτίων,είναι:

α) Αντίστροφα ανάλογη της μεταξύ τους απόστασης.

β) Είναι μέγεθος διανυσματικό.

γ) Είναι πάντοτε θετική.

δ) Η μονάδα μέτρησής της είναι:1 J/C.

ΕΡΩΤΗΣΗ 29

Δοκιμαστικό φορτίο +q τοποθετείται στη θέση «Σ» πεδίου,που δημιουργείται από ακίνητο ηλεκτρικό φορτίο Q.Το έργο της δύναμης του πεδίου κατά τη μετακίνηση του φορτίου q από το (Σ) στο άπειρο είναι:

α) Ανάλογο του φορτίου q.

β) Ίσο με τη δυναμική ενέργεια του φορτίου q στη θέση «Σ».

γ) Ανεξάρτητο της διαδρομής που θα ακολουθήσει το φορτίο q

δ) Είναι άπειρο αφού η διαδρομή έχει άπειρο μήκος.

ΕΡΩΤΗΣΗ 30

Ακίνητο θετικό ηλεκτρικό φορτίο Q,δημιουργεί ηλεκτρικό πεδίο.Τοποθετούμε δοκιμαστικό φορτίο q σε σημείο (Σ) του πεδίου.
Αν η δυναμική ενέργεια του φορτίου q είναι αρνητική αυτό σημαίνει ότι:

α) Το φορτίο q είναι ομόσημο του Q.

β) Οι δυνάμεις μεταξύ των φορτίων είναι ελκτικές.

γ) Για να μεταφερθεί το φορτίο q,από μεγάλη απόσταση στη θέση (Σ) απαιτείται να του προσφέρουμε ενέργεια.

ΕΡΩΤΗΣΗ 31

Να δώσετε τον ορισμό και την αντίστοιχη σχέση, για το δυναμικό σε σημείο ηλεκτροστατικού πεδίου.

ΕΡΩΤΗΣΗ 32

Συμπληρώστε τα κενά του κειμένου.Το δυναμικό είναι ένα …………… φυσικό μέγεθος, που μας δείχνει την …………… ενέργεια που έχει η …………… του ηλεκτρικού φορτίου στην συγκεκριμένη θέση του πεδίου.

ΕΡΩΤΗΣΗ 33

Συμπληρώστε τα κενά του κειμένου.

Η μονάδα μέτρησης του δυναμικού στο S.I. είναι το …………….Θα λέμε ότι το δυναμικό σε μια θέση του πεδίου είναι ίσο με 1 ……………,αν φορτίο ίσο με …………… στη θέση αυτή έχει δυναμική ενέργεια ίση με 1 …………… .

ΕΡΩΤΗΣΗ 34

Χαρακτηρίστε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις με (Σ),αν είναι σωστή με (Λ) αν είναι λανθασμένη.

Φορτίο πηγή Q παράγει ηλεκτροστατικό πεδίο.Όταν δίνεται η πληροφορία ότι «Το δυναμικό σε μια θέση «Σ» του ηλεκτρικού πεδίου είναι,VΣ=+10 V»,αυτό σημαίνει ότι:

α) Η δυναμική ενέργεια δοκιμαστικού φορτίου είναι +10 Joule.

β) Δοκιμαστικό φορτίο -1 C στη θέση «Σ» περιέχει δυναμική ενέργεια -10 J.

γ) Δοκιμαστικό φορτίο +1 C στη θέση «Σ» θα μετακινηθεί στο άπειρο από τη δύναμη του πεδίου.

δ) Το φορτίο πηγή είναι αρνητικό.

ΕΡΩΤΗΣΗ 35

Δίνεται ομογενές ηλεκτρικό πεδίο.Τοποθετούμε δοκιμαστικό φορτίο +q σε μία θέση του πεδίου.
Να αποδειχτεί ότι το φορτίο θα κινηθεί από σημεία υψηλότερου δυναμικού σε σημεία χαμηλότερου δυναμικού.

ΕΡΩΤΗΣΗ 36

Τα σχήματα I και II αντιστοιχούν στις δυναμικές γραμμές δύο ηλεκτρικών πεδίων. 

Να δικαιολογήσετε τη συμφωνία ή τη διαφωνία σας με κάθε μια από τις παρακάτω απόψεις σημειώνοντας (Χ) αν συμφωνείτε:

α) Σε όλες τις θέσεις καθενός πεδίου,η ένταση είναι σταθερή.

β) Καθώς κινούμαστε από αριστερά προς τα δεξιά η ένταση και των δύο πεδίων μειώνεται.

γ) Η ένταση του πεδίου (I) είναι σταθερή,ενώ η ένταση του πεδίου (II) αυξάνεται καθώς κινούμαστε προς τα αριστερά.

δ) Και τα δύο πεδία προκύπτουν από αρνητικά φορτία στ' αριστερά και θετικά στα δεξιά.

ε) Το δυναμικό καθώς κινούμαστε προς τα αριστερά ελαττώνεται και στα δύο πεδία.

ΕΡΩΤΗΣΗ 37

Χαρακτηρίστε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις με (Σ),αν είναι σωστή με (Λ) αν είναι λανθασμένη.

Θετικό φορτίο +q μετακινείται από τη θέση «Α» στην «Β».

α) Η κίνηση γίνεται κάτω από την επίδραση της δύναμης του πεδίου.

β) Το φορτίο στη θέση Β έχει μικρότερη δυναμική ενέργεια σε σχέση με την Α.

γ) Η δύναμη που του ασκείται στη θέση Β είναι μικρότερη από τη δύναμη στη θέση Α.

δ) Το δυναμικό στη θέση Α είναι μικρότερο από το δυναμικό στη θέση Β.

ΕΡΩΤΗΣΗ 38

Να δώσετε τον ορισμό και την αντίστοιχη σχέση για τη διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο σημείων ηλεκτρικού πεδίου.

ΕΡΩΤΗΣΗ 39

Συμπληρώστε τα κενά του κειμένου.

Η διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο …………… ηλεκτρικού πεδίου,μας δείχνει την …………… της δυναμικής ενέργειας ανά …………… ηλεκτρικού φορτίου.

ΕΡΩΤΗΣΗ 40

Συμπληρώστε τα κενά του κειμένου.

Η διαφορά δυναμικού είναι …………… φυσικό μέγεθος και έχει μονάδα μέτρηση το 1 …………… .Διαφορά δυναμικού ίση με 1 …………… μας δείχνει ότι,η μεταβολή της δυναμικής ενέργειας φορτίου +1 C μεταξύ των δύο θέσεων,είναι ίση με 1 …………….

ΕΡΩΤΗΣΗ 41

Χαρακτηρίστε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις με (Σ),αν είναι σωστή με (Λ) αν είναι λανθασμένη.

Η διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο σημείων Α και Β ηλεκτρικού πεδίου είναι VΑΒ=-10 V.
Αυτό σημαίνει ότι:

α) Αν αφήσουμε με φορτίο +q στη θέση «Α»,αυτό θα μετακινηθεί από τη θέση «Α» στην «Β».

β) Η διαφορά των δυναμικών VA-VB είναι ίση με -10 V.

γ) Το δυναμικό VB>VA.

δ) Αν μετακινήσουμε φορτίο q=1 C από το «Α» στο «Β» η δυναμική του ενέργεια θα ελαττωθεί κατά 10 Joule.

ΕΡΩΤΗΣΗ 42

Τι ονομάζουμε χωρητικότητα ενός πυκνωτή;

ΕΡΩΤΗΣΗ 43

Αν διπλασιάσουμε το φορτίο Q ενός φορτισμένου πυκνωτή,πόση θα γίνει η διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο οπλισμών του;

ΕΡΩΤΗΣΗ 44

Συμπληρώστε τα κενά του κειμένου.

Η χωρητικότητα ενός πυκνωτή είναι ένα φυσικό …………… μέγεθος.Λέμε ότι η χωρητικότητα ενός πυκνωτή είναι ίση με 1 …………… όταν ο πυκνωτής έχει φορτίο ίσο με 1 …………… και η διαφορά δυναμικού μεταξύ των οπλισμών του είναι ίση με 1 …………… .Εάν πυκνωτή χωρητικότητας C, τον φορτίσουμε με φορτίο Q (χωρίς θα ξεσπάσει σπινθήρας) τότε η ενέργεια που έχει αποκτήσει είναι ίση με …………… .

ΕΡΩΤΗΣΗ 45

Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;
Ο πυκνωτής είναι:

α) Μία συσκευή που αποθηκεύει ηλεκτρικά φορτία.

β) Μία συσκευή που παράγει ηλεκτρικά φορτία.

γ) Σύστημα δύο αγωγών σε επαφή.

ΕΡΩΤΗΣΗ 46

Χαρακτηρίστε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις με (Σ),αν είναι σωστή με (Λ) αν είναι λανθασμένη.

Η χωρητικότητα πυκνωτή:

α) Είναι ανάλογη του ηλεκτρικού του φορτίου.

β) Είναι ανάλογη της διαφοράς δυναμικού, μεταξύ των οπλισμών του.

γ) Είναι ίση με το σταθερό πηλίκο του φορτίου του Q προς την διαφορά δυναμικού V των οπλισμών του.

ΕΡΩΤΗΣΗ 47

Χαρακτηρίστε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις με (Σ),αν είναι σωστή με (Λ) αν είναι λανθασμένη.
Η χωρητικότητα επίπεδου πυκνωτή μεγαλώνει αν:

α) Αυξήσουμε την απόσταση μεταξύ των οπλισμών του.

β) Αυξήσουμε το εμβαδόν των οπλισμών του.

γ) Αυξήσουμε το εμβαδόν των οπλισμών του και ελαττώσουμε την απόστασή τους

ΕΡΩΤΗΣΗ 48

Δίνεται ο επίπεδος φορτισμένος πυκνωτής του σχήματος.

α) Να σχεδιαστούν οι δυναμικές γραμμές του πεδίου του.

β) Αν διπλασιάσουμε το φορτίο του τι θα συμβεί με την ένταση,του ηλεκτρικού πεδίου;

γ) Αν φορτίο +q μετακινηθεί από τη θετική πλάκα στην αρνητική,πότε θα είναι μεγαλύτερο το έργο ηλεκτρικής δύναμης, όταν ο πυκνωτής έχει φορτίο Q ή 2Q;

δ) Πότε το φορτίο q έχει μεγαλύτερη δυναμική ενέργεια;Κοντά στη θετική πλάκα,στην αρνητική πλάκα ή στο μέσο της απόστασης ;

ΕΡΩΤΗΣΗ 49

Να αποδειχτεί γραφικά (κατά ελεύθερη εκτίμηση),η σχέση τάσης-φορτίου σε άξονες V-Q για ένα πυκνωτή.Τι συμπέρασμα προκύπτει από το διάγραμμα,σχετικά με τη χωρητικότητα του πυκνωτή;