Βασικές γνώσεις στατικού ηλεκτρισμού

1. Φυσική
Β' λυκείου
γενικής παιδείας

2. Κεφάλαιο 3:
Δυνάμεις μεταξύ ηλεκτρικών φορτίων
3.1 Ο Νόμος του Coulomb
3.2 Hλεκτρικό πεδίο - Ένταση - Δυναμικές γραμμές
3.3 Ηλεκτρική Δυναμική Ενέργεια
3.4 Δυναμικό – Διαφορά δυναμικού
3.5 Πυκνωτές

3. «Κάθε σημειακό ηλεκτρικό φορτίο ασκεί δύναμη σε κάθε
άλλο σημειακό ηλεκτρικό φορτίο. Το μέτρο της δύναμης
είναι ανάλογο του γινομένου των φορτίων που
αλληλεπιδρούν και αντίστροφα ανάλογο με το
τετράγωνο της μεταξύ τους απόστασης»
3.1 Νόμος του Coulomb

5. 3.2 Ηλεκτρικό πεδίο – Ένταση –
Δυναμικές γραμμές
Ηλεκτρικό πεδίο ονομάζουμε το χώρο μέσα
στον οποίο όταν βρεθεί ηλεκτρικό πεδίο δέχεται
ηλεκτροστατική δύναμη.
Ένταση σε σημείο ηλεκτρικού πεδίου, ονομάζουμε το
φυσικό διανυσματικό μέγεθος που έχει μέτρο ίσο με το
πηλίκο του μέτρου της δύναμης που ασκείται σε φορτίο
q που βρίσκεται σ' αυτό το σημείο προς το φορτίο αυτό
και κατεύθυνση την κατεύθυνση της δύναμης , αν αυτή
ασκείται σε θετικό φορτίο:
E= F/|q| Μονάδα μέτρησης στο S.I : 1N/C

6. Προσοχή!! Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου σε κάθε σημείο δεν
εξαρτάται από το φορτίο που φέρουμε κάθε φορά στο σημείο αυτό.
Οποιοδήποτε φορτίο κι αν τοποθετήσουμε σε κάποιο σημείο του πεδίου,
η ένταση θα παραμείνει ίδια στο σημείο αυτό.
Ηλεκτροστατικό πεδίο Coulomb, ονομάζουμε το πεδίο που
δημιουργείται από ένα ακίνητο σημειακό φορτίο Q.
Ένταση ηλεκτροστατικού πεδίου Coulomb:
Προσοχή!! Η τιμή της έντασης για κάθε σημείο του πεδίου είναι:
α) Ανάλογη του φορτίου Q της πηγής του ηλεκτροστατικού ηλεκτρισμού.
β) Αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της απόστασης του κάθε
σημείου από την πηγή του πεδίου.
γ) Ανεξάρτητη του φορτίου q που φέρουμε κάθε φορά στο σημείο αυτό.

8. Ομογενές ηλεκτροστατικό πεδίο
ονομάζεται το πεδίο του οποίου η ένταση είναι
ίδια σε κάθε σημείο του.
Οι δυναμικές γραμμές ενός ομογενούς
ηλεκτρικού πεδίου είναι παράλληλες και ισαπέχουν.

9. 3.4 Δυναμικό - Διαφορά Δυναμικού
Δυναμικό σε μία θέση (A) ηλεκτρικού πεδίου , ονομάζεται
το μονόμετρο φυσικό μέγεθος , ισούται με το πηλίκο του έργου
της δύναμης του πεδίου κατά τη μεταφορά δοκιμαστικού φορτίου
q από τη θέση (Α) στo ∞ , προς το φορτίο αυτό :
VΑ = WΑ - ∞ / q
Μονάδα μέτρησης του δυναμικού είναι:

10. Το Δυναμικό ηλεκτροστατικού πεδίου
Coulomb είναι:
α) Ανάλογο του φορτίου Q της πηγής του
ηλεκτροστατικού πεδίου.
β) Αντιστρόφως ανάλογο της απόστασης (r) του κάθε
σημείου από την πηγή του πεδίου
γ) Ανεξάρτητο του φορτίου q που φέρουμε κάθε φορά
στο σημείο αυτό.
(Το δυναμικό V ώς συνάρτηση της απόστασης
r απο θετικό και αρνητικό φορτίο.)

11. Διαφορά δυναμικούΔιαφορά δυναμικού: VΑΓ=VΑ-VΓ
Διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο σημείων (Α) και (Γ)
ηλεκτρικού πεδίου ισούται με το πηλίκο του έργου της
δύναμης του πεδίου κατα τη μεταφορά δοκιμαστικού
φορτίου q απο τη θέση (Α) στη θέση (Γ), προς το
φορτίο αυτό: VΑΓ= WΑ-Γ / q
Η διαφορά δυναμικού επομένως μας δίνει:
το έργο της δύναμης του ηλεκτρικού πεδίου
ανά μονάδα φορτίου για την μετακίνησή του
από τη θέση (Α) στη θέση (Γ).

12. 3.5 Πυκνωτές

Πυκνωτής είναι ένα σύστημα δύο αγωγών οι
οποίοι βρίσκονται σε μικρή απόσταση μεταξύ
τους, έχουν αντίθετα και απόλυτα ίσα φορτία
και ανάμεσά τους υπάρχει κάποιο μονωτικό
υλικό (διηλεκτρικό).

Ο πυκνωτής είναι μια συσκευή που
αποθηκεύει φορτία.

Χρησιμοποιείται σε τηλεοράσεις, ραδιόφωνα,
υπολογιστές, φλας φωτογραφικών μηχανών
κλπ.

13. ΜονωμένοΜονωμένο
πώμαπώμα
ΕσωτερικόΕσωτερικό
μεταλλικόμεταλλικό
κάλυμμακάλυμμα
ΕξωτερικόΕξωτερικό
μεταλλικόμεταλλικό
κάλυμμακάλυμμα
ΜεταλλικήΜεταλλική
αλυσίδααλυσίδα
ΓυάλινοΓυάλινο
περίβλημαπερίβλημα
διηλεκτρικόδιηλεκτρικό
ΜεταλλικόςΜεταλλικός
άξοναςάξονας

14. Χωρητικότητα (C) ενός πυκνωτή
ονομάζεται το μονόμετρο μέγεθος που
ισούται με το σταθερό πηλίκο του φορτίου
(Q) προς την τάση (V) του πυκνωτή.
Μονάδα χωρητικότητας στο S.I. είναι το
1Farad=1C /1V
Προσοχή!! η χωρητικότητα δεν εξαρτάταιδεν εξαρτάται
ούτε από το φορτίο Q , ούτε από την τάση V
V
Q
C =

15. Τύποι πυκνωτών
Α. Πυκνωτές αέρα
Β. Πυκνωτές με στερεά
διηλεκτρικά
Γ. Ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές

16. Ευχαριστούμε !!