ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ

Εδώ και 2.500 χρόνια, ένας από τους επτά σοφούς της αρχαίας Ελλάδας, ο Θαλής ο Μιλήσιος, παρατήρησε πως τρίβοντας κανείς το ήλεκτρο (κεχριμπάρι) με μάλλινο ή μεταξένιο ύφασμα αποκτούσε την ιδιότητα να έλκει (τραβά) μικρά κομμάτια χαρτιού, τρίχες, φτερά και άλλα ελαφρά σώματα.

Αργότερα, το 1600 μ.Χ., ο Άγγλος γιατρός Τζίλμπερτ, χειρούργος και πολύ μορφωμένος, την ελκτική αυτή δύναμη την ονόμασε ηλεκτρική δύναμη, από τη δικιά μας λέξη ήλεκτρο. Έτσι καθιερώθηκε ο όρος: Ηλεκτρισμός. Είδη ηλεκτρικών φορτίων. Πέρασε ένας αιώνας και το 1733 ο Γάλλος φυσικός Ντυφάι παρατήρησε ότι ο ηλεκτρισμός που παράγεται με τριβή δεν είναι πάντοτε ο ίδιος. Όταν πλησίαζε δυο ηλεκτρισμένα κομμάτια, γυαλιού, το ένα έδιωχνε το άλλο, ενώ όταν πλησίαζε κομμάτια γυαλιού και ρετσινιού, το ένα τραβούσε το άλλο.

Έβγαλε το συμπέρασμα ότι υπάρχουν δυο είδη ηλεκτρισμού: ο ηλεκτρισμός του γυαλιού και ο ηλεκτρισμός του ρετσινιού.

Το 1742 ο Βενιαμίν Φραγκλίνος ονόμασε τα δυο είδη: θετικό (+) και αρνητικό (-).

Αργότερα κι άλλοι σπουδαίοι φυσικοί όπως ο Κουλόμπ, ο Volta, ο Αμπέρ, ο Laplace, ο Faraday, έκαναν κι άλλα πειράματα και μας δίδαξαν πολλά πράγματα για τον ηλεκτρισμό, την εντυπωσιακή αυτή δύναμη.

Καλοί και κακοί αγωγοί

Υπάρχουν σώματα που αφήνουν τα ηλεκτρικά φορτία να κινούνται διαμέσου αυτών και λέγονται αγωγοί του ηλεκτρισμού και σώματα, που δεν αφήνουν τα ηλεκτρικά φορτία να κινούνται διαμέσου αυτών και λέγονται μονωτές.

Αγωγοί

Είναι τα μέταλλα και ιδιαίτερα ο άργυρος. Ακολουθούν ο χαλκός, ο χρυσός, το αλουμίνιο κλπ., το νερό, η γη, ο άνθρακας, το σώμα των ανθρώπων και των ζώων κλπ.

Μονωτές

Είναι το ξύλο, το ρετσίνι, το γυαλί, το θειάφι, ο ξηρός αέρας, το μετάξι, το καουτσούκ, τα πλαστικά, η πορσελάνη, ο εβονίτης, το κεχριμπάρι κλπ.

Οι κακοί αγωγοί λέγονται και μονωτές ή μονωτήρες. Τέτοιους μονωτήρες βλέπουμε στους τηλεγραφικούς στύλους και στους στύλους της Δ.Ε.Η.

Τι είναι ηλεκτρισμός

Για να δώσουμε απάντηση στο ερώτημά μας, θα πρέπει να θυμηθούμε: η ύλη σε οποιαδήποτε μορφή της αποτελείται από μόρια και τα μόρια από άτομα. Ξέρουμε ότι η δομή του ατόμου (βλ. λέξη) είναι: πρωτόνια, νετρόνια, ηλεκτρόνια. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια αποτελούν τον πυρήνα, που γύρω του περιστρέφονται τα ηλεκτρόνια.

Τα πρωτόνια είναι φορτισμένα θετικά και τα ηλεκτρόνια αρνητικά. Τα νετρόνια είναι ουδέτερα, δηλ. δεν είναι φορτισμένα.

Συνήθως όλα τα άτομα παρουσιάζονται ηλεκτρικά ουδέτερα, δηλ. δεν είναι ηλεκτρισμένα, γιατί το αρνητικό φορτίο των ηλεκτρονίων εξουδετερώνει το θετικό φορτίο των πρωτονίων.

Αν όμως με οποιοδήποτε τρόπο, τριβή κλπ. διαταράξουμε την ισορροπία αυτή, τότε το άτομο θα βρεθεί θετικά ή αρνητικά ηλεκτρισμένο.

Τρόποι παραγωγής ηλεκτρισμού

Ηλεκτρισμό παράγουμε με τους παρακάτω τρόπους:

    * Η τριβή. Τρόπος πολύ παλιός. Κατασκευάστηκαν διάφορες μηχανές, όπως του Ράμσντεν (τρίψιμο γυάλινου δίσκου πάνω σε δερμάτινες βούρτσες), του Χόλτζ (τρίψιμο δυο γυάλινων δίσκων), του Βίμσουρστ (τρίψιμο δυο δίσκων με εβονίτη) κλπ. Ο ηλεκτρισμός που παράγεται συγκεντρώνεται σε δυο σφαίρες ή μεταλλικές ράβδους. Αν πλησιάσουν οι δυο σφαίρες, παράγεται ηλεκτρικός σπινθήρας. Ο ηλεκτρισμός αυτός δε μεταδίδεται και λέγεται στατικός.

    * Η χημική ενέργεια. Πρώτος ο Βόλτα έφτιαξε ηλεκτρισμό με χημική ενέργεια (στοιχείο του Βόλτα). Όλα τα ξηρά στοιχεία (στήλες) μας δίνουν ρεύμα με χημική ενέργεια. Αντίθετα οι μπαταρίες (συσσωρευτές) μας δίνουν το ρεύμα που τους δώσαμε, με χημικές αντιδράσεις.

    * Η θερμότητα. Στη συγκόλληση δυο διαφορετικών μετάλλων παράγεται ηλεκτρισμός.

    * Το φως. Το ηλιακό φως είναι μια απέραντη πηγή παραγωγής ηλεκτρισμού. Ακόμη στις μέρες μας δεν έχει πρακτικά εφαρμοστεί η μέθοδος παραγωγής ηλεκτρισμού από την ηλιακή ενέργεια. Πολλές μελέτες βρίσκονται στο στάδιο του πειραματισμού. Σύντομα όμως, με φωτοκυψέλες ή φωτοηλεκτρικά κύτταρα θα παράγουμε ηλεκτρισμό.

    * Ο μαγνητισμός. Είναι ο κύριος και βασικός τρόπος παραγωγής ηλεκτρισμού.

Posted in: ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ