ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ...
TRANSCRIPT
ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ - ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ
© Υπουργείο Παιδείας και Πολιτισμού
Ηλεκτρισμός στη φύση
Ηλεκτροφόρα ψάρια
• Έχουν την ικανότητα να
εκπέμπουν ηλεκτρικούς
σπινθήρες.
• Χρησιμοποιούν το ηλεκτρικό
τους ρεύμα για την προστασία
τους, για επίθεση…
Χέλι
Το 1752 ο Βενιαμίν Φραγκλίνος πέταξε
το διασημότερο χαρταετό , με τον οποίο
απέδειξε ότι ο κεραυνός είναι στατικός
ηλεκτρισμός.
Ηλεκτρισμός στο ανθρώπινο σώμα
Καρδία
Με ηλεκτρικό ρεύμα που παράγεται από το σώμα μας,
διεγείρεται ο μυς της καρδιάς μας και την κάνει να κτυπά.
Το ανθρώπινο σώμα διαρρέεται συνεχώς από
ρεύμα. Μέσω του νευρικού συστήματος το
ηλεκτρικό ρεύμα μεταφέρει εντολές και
πληροφορίες από και προς τον εγκέφαλο.
Κεχριμπάρι (ήλεκτρο).
Ο Έλληνας φιλόσοφος Θαλής ο
Μιλήσιος είχε ανακαλύψει ότι
τρίβοντας ένα κομμάτι κεχριμπάρι
(ήλεκτρο) σε μάλλινο ύφασμα
αποκτούσε την ιδιότητα να έλκει
κομμάτια φτερού.
Από το ήλεκτρο το φαινόμενο αυτό
ονομάστηκε ηλεκτρισμός.
Ιστορική αναδρομή
Ο ηλεκτρισμός υπήρχε πάντοτε ως φυσικό φαινόμενο.
Η μπαταρία ή ηλεκτρική στήλη (voltaic
pile) του Αλεσάντρο Βόλτα (Alessandro
Volta), το 1800, κατασκευάστηκε από
εναλλασσόμενα ελάσματα ψευδαργύρου
και χαλκού, που είχαν ανάμεσά τους
ύφασμα εμποτισμένο σε αλατόνερο
(ηλεκτρολύτης). Η μπαταρία αυτή
φαίνεται στη διπλανή εικόνα.
Μ' αυτή του τη κατασκευή, ο Αλεσάντρο Βόλτα έδωσε στους
ανθρώπους μια πηγή απ' όπου μπορούσαν να παίρνουν
ηλεκτρικό ρεύμα.
Έτσι το όνομα του Αλεσάντρο Βόλτα δόθηκε στις μονάδες
που μετράμε την τάση μιας ηλεκτρικής πηγής (βολτ),
στο όργανο που μετράμε την τάση (βολτόμετρο), στο
όργανο που κάνουμε την ηλεκτρόλυση του νερού
(βολτάμετρο) κ.ά..
Αλεσάντρο Βόλτα
Η πρώτη μπαταρία …
Ο Φάραντεϊ κατασκεύασε το 1831 μ.Χ. την πρώτη πειραματική
γεννήτρια ηλεκτρισμού.
Ο Θωμάς Έντισον, γύρω στο 1880 μ.Χ.,
επινόησε το λαμπτήρα.
Ο ηλεκτρισμός είναι πιθανότατα η σημαντικότερη εφεύρεση του
ανθρώπου και το θεμέλιο της εξέλιξης της τεχνολογίας και του
σύγχρονου πολιτισμού.
Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας
Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας πρωτοεμφανίστηκε στην Κύπρο
στις αρχές του 20ου αιώνα (1903), με την εγκατάσταση από την τότε
αποικιακή κυβέρνηση μιας ηλεκτρογεννήτριας για τις ανάγκες του
Αρμοστείου στη Λευκωσία.
Στην Κύπρο ο ηλεκτρισμός παρέχεται από την Αρχή Ηλεκτρισμού Κύπρου
(ΑΗΚ). Η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται σε γεννήτριες στους
ηλεκτροπαραγωγούς σταθμούς : Μονής, Βασιλικού και Δεκέλειας.
Παρακολουθήστε το βίντεο του ηλεκτρισμού “elektrismos_video”
Η παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας στην Κύπρο
γίνεται με την καύση μαζούτ (ακάθαρτο πετρέλαιο)
σε ειδικούς λέβητες.
Επειδή η καύση του μαζούτ μολύνει το περιβάλλον με καυσαέρια, άρχισαν να
χρησιμοποιούνται και άλλοι τρόποι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, φιλικοί
στο περιβάλλον, όπως υδατοπτώσεις, φωτοβολταϊκά και αιολικά πάρκα.
Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από υδατοπτώσεις.
Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από αιολικά και φωτοβολταϊκά πάρκα.
Η τάση μιας μπαταρίας μετριέται σε
Volt. Όσο πιο μεγάλη είναι η τάση,
τόσο περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια
διοχετεύεται στο κύκλωμα.
Μορφή
Ονομασία ΑΑΑ ΑΑ C D Κουμπί PP3 PJ996
Τάση σε V
1,5V 1,5V 1,5V 1,5V 1,5V 9V 6V 4,5V
Μπαταρίες – πηγή ενέργειας
Χαμηλή
φωτεινότητα Ψηλή
φωτεινότητα
Γιατί χρησιμοποιούμε μπαταρίες στα ηλ. παιχνίδια και όχι τον
ηλεκτρισμό(240V) που παρέχουν οι ρευματοδότες;
Σήμερα, υπάρχει διαθέσιμη ηλεκτρική ενέργεια σε μορφή ηλεκτρικού ρεύματος,
το οποίο παράγουν ηλεκτροπαραγωγοί σταθμοί ή διάφορες άλλες γεννήτριες και
σε χημική μορφή αποθηκευμένη σε μπαταρίες.
Ηλεκτρική τάση (U) Volt
… θα λέγαμε ότι η ηλεκτρική
τάση (Volt) είναι η δύναμη της
πηγής με την οποία σπρώχνει
το ρεύμα (Amp) κατά μήκος ενός
αγωγού.
Μερικές φορές ανυψώνουμε αντικείμενα έτσι ώστε να
προκαλέσουμε την κίνησή τους προς τα κάτω. Σκεφτείτε με
ποιό τρόπο αλατίζουμε το φαγητό μας.
Ανυψώνουμε το αλάτι, το γυρίζουμε ανάποδα και αυτό
έχει την τάση να κινηθεί προς τα κάτω. Έτσι όλοι οι
κόκκοι του αλατιού κινούνται προσανατολισμένα από πάνω
προς τα κάτω και φτάνουν στο πιάτο μας.
μηχανικό ανάλογο της ΤΑΣΗΣ
Αφήνουμε τώρα το μηχανικό ανάλογο και επιστρέφουμε στον
ηλεκτρισμό.
Σε ένα ηλ. κύκλωμα θέλουμε να προκαλέσουμε την προσανατολισμένη
κίνηση των ηλεκτρονίων μέσα σε έναν αγωγό (τάση).
Δηλαδή θέλουμε, όπως το αλάτι έχει την τάση να πέσει προς τα κάτω, έτσι
και τα ηλεκτρόνια να αποκτήσουν την τάση να κινηθούν όλα προς την
ίδια κατεύθυνση.
Αυτόν ακριβώς το ρόλο διαδραματίζει η ηλεκτρική πηγή σ’ ένα
κύκλωμα, δημιουργώντας και συντηρώντας το ηλεκτρικό πεδίο
δηλαδή το πλεόνασμα ηλεκτρονίων στον αρνητικό πόλο και
το έλλειμμα ηλεκτρονίων στον θετικό πόλο.
Αν δοκιμάζαμε να προκαλέσουμε στο ένα άκρο του αγωγού ένα πλεόνασμα
ηλεκτρονίων (αρνητικό φορτίο) και στο άλλο άκρο ένα έλλειμμα
ηλεκτρονίων (θετικό φορτίο) τι θα καταφέρναμε;
Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια του αγωγού να έχουν την τάση να κινηθούν
όλα προς το θετικό φορτίο λόγω της ύπαρξης ηλεκτρικού πεδίου.
Όσο πιο ισχυρή είναι η μπαταρία μας τόσο πιο ισχυρό είναι το ηλεκτρικό
πεδίο στον αγωγό και τόσο εντονότερη είναι η τάση των ηλεκτρονίων για
προσανατολισμένη κίνηση προς τον θετικό πόλο.
Η ηλεκτρική τάση συμβολίζεται με το αγγλικό γράμμα “U” και
η μονάδα μέτρησης της είναι το βολτ (V).
Το όργανο μέτρησης της ηλεκτρικής τάσης είναι το
πολύμετρο-βολτόμετρο και το συνδέουμε παράλληλα με το
φορτίο/έξοδο.
Ηλεκτρικό ρεύμα I (A)
Ηλεκτρικό ρεύμα είναι η ροή (κίνηση)
ηλεκτρικών φορτίων μέσα σε ένα
αγωγό ηλεκτρικού ρεύματος.
Όπως στο δρόμο έχουμε ροή
αυτοκινήτων και στο ποτάμι έχουμε
ροή νερού έτσι έχουμε και ροή
ηλεκτρικών φορτίων στον αγωγό
ηλεκτρισμού.
Η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος συμβολίζεται με
το αγγλικό γράμμα (I) και έχει μονάδα μέτρησης το
αμπέρ (A).
Το όργανο μέτρησης της είναι το πολύμετρο-
αμπερόμετρο και συνδέεται πάντα σε σειρά με το
φορτίο στο κύκλωμα.
Κλικ για επίδειξη στο crocodile clips “closed_open_cct.ckts”
Πώς μπορείτε να χρησιμοποιήσετετην ηλεκτρική ενέργεια των μπαταριών,
για να έχετε φως, κίνηση και ήχο στις κατασκευές σας ;
Απλό ηλεκτρικό κύκλωμα
Μπαταρία
Διακόπτη (ωστικός)
Λάμπα (έξοδος)Καλώδια
Για να κατασκευάσετε ένα απλό κλειστό
ηλεκτρικό κύκλωμα, πρέπει να συνδέσετε με
καλώδια μια μπαταρία με ένα εξάρτημα εξόδου.
Κίνηση πρέπει το εξάρτημα
εξόδου να είναι μικροκινητήρας
Φως πρέπει το εξάρτημα εξόδου
να είναι λάμπα
Ήχος πρέπει το εξάρτημα εξόδου
να είναι βομβητής