Η ΠΑΡΑΝΟΗΣΗ ΕΝΝΟΙΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ - "ΣΤΑΤΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ"«Στατικού Ηλεκτρισμού» Παρερμηνείες
Πώς η απλή φύση της πραγματικότητας γίνεται δυσνόητη
Από William J. Beaty
Μερικά μαθητικά επιστημονικά βιβλία περιέχουν ύπουλα λάθη τα οποία θέτουν εμπόδια στην κατανόηση των μαθητών.Ο «Στατικός ηλεκτρισμός" είναι ένα θέμα το οποίο βρίθει λαθών.Μιας και τα λάθη στα σχολικά εγχειρίδια φαίνεται να δρουν σαν «ιοί» που μπορεί να "μολύνουν" το μυαλό μας, ελπίζω ότι η συζήτηση που ακολουθεί θα λειτουργήσει ως ένα είδος «αντι-ικού." Θα βοηθήσει όλους εκείνους που διαβάζουν αυτή την ιστοσελίδα, και με λίγη τύχη το άρθρο μου θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει μερικές σπερμολογικές-δυναμικές των ιών. Αυτές οι ιδέες θα μπορούσαν να απογειωθούν και να εξαπλωθούν μέσω της στοιχειώδους εκπαίδευσης και να «εμβολιάσουν» μεγάλο αριθμό ανθρώπων ενάντια σε αυτές τις συγκεκριμένες παρανοήσεις. Έτσι, μη διστάσετε να το εκτυπώσετε και να το δώσετε σε όλους τους γνωστούς σας!
Οι παρανοήσεις:
"ο Στατικός ηλεκτρισμος" είναι ο ηλεκτρισμός που είναι στατικός; ΟΧΙ!
Αντ 'αυτού, «στατικός ηλεκτρισμός» είναι μια συλλογή από διάφορετικά ηλεκτρικά φαινόμενα, Φαινόμενα, όπου ...
Τα ποσά των θετικών και αρνητικών ηλεκτρικών φορτίων μέσα σε ένα υλικό δεν είναι απολύτως ίσα.
Όπου η τάση είναι υψηλή και το ρεύμα ειναι χαμηλό.
Όταν οι ηλεκτρικές δυνάμεις (έλξη και απώθηση) φαίνεται να εκτείνονται στο χώρο. Εκτεταμένα αντικείμενα μπορούν να προσελκύουν ή να απωθούν. Τα μαλλιά μπορούν να σηκωθούν!
Οπου τα ηλεκτρικά πεδία (σε αντίδιαστολή με τα μαγνητικά πεδία) γίνονται πολυ σημαντικά (Τα ηλεκτρικά πεδία ονομάζονται επίσης "ηλεκτροστατικά πεδία» ή "e-πεδία."
Η Ηλεκτροστατική σχετίζεται με το «φορτίο» και τις δυνάμεις άπωσης /έλξης που το ηλεκτρικό φορτίο δημιουργεί. Η κίνηση ή "στατικότητα" του φορτίου είναι ασχετα.Αλλωστε , οι δυναμεις είναι ακόμα εκεί ακόμα και όταν τα φορτία αρχίζουν να ρέουν.Και φορτία που είναι ξεχωρα ή σε ανισοροπία μπορουν μερικες φορες να ρεουν κατα μηκος, τα «στατικά» αποτελεσματα ειναι αμειωτα όταν το ρεύμα ξεκινά.Με άλλα λογια , ειναι απόλυτα δυνατό να δημιουργήσετε ροή του αποκαλούμενου «στατικού» ηλεκτρισμού.
Είναι πολύ παραπλανητικό η επικέντρωση στη «στατικότητα» των φορτίων.Εκτροχιάζει τις εξηγήσεις,και κρύβει πολλές σημαντικές αρχές όπως διαχωρισμός φορτίων,τη πυκνότητα της ανισοροπίας θετικών/αρνητικών φορτίων και την παρουσία των πεδίων δυναμικού που περικλείει τα ασύμετρα φορτία . Αυτες οι έννοιες είναι σημαντικές ακόμα και όταν ο «στατικός ηλεκτρισμός» αρχίζει να κινείται σαν ρεύμα.
Η Ηλεκτροστατική δεν μιλάει για «στατικότητα," αλλά για το φορτίο και δυνάμεις.
Φανταστείτε εάν εξηγούσαμε το νερό εξίσου άσχημα όπως το "στατικό ηλεκτρισμό." Στην περίπτωση αυτή, οι περισσότεροι άνθρωποι θα πιστεύαν σε δύο ειδικές μορφές νερού το "στατικό νερό" και το "τρεχούμενο νερό."
Θα είχαμε κακώς επιμέίνει ότι «υδροστατική» θα ήταν η μελέτη του στατικού νερού. Στην περίπτωση αυτή, μόνο οι εμπειρογνώμονες υδραυλικοί μηχανικοί θα συνειδητοποιουσαν ότι δεν υπάρχει τέτοιο πράγμα σαν το "στατικό νερό."
Μόνο οι εμπειρογνώμονες θα συνειδητοποιουσαν ότι το λεγόμενο "στατικό" νερό είναι στην πραγματικότητα νερό υπό πίεση. Οι εμπειρογνώμονες θα γνωρίζαν επίσης ότι το "στατικό νερό" μπορεί να ρεύσει μιας και το νερό υπό πίεση δεν χρειάζεται να παραμένει ακίνητο ή «στατικό» Η Υδροστατική εξακολουθεί να ισχύει για το νερό, που θα αρχίσει να ρέει. Με παρόμοιο τρόπο,ο "στατικός ηλεκτρισμός" έχει να κάνει με πεπιεσμένο φορτίο, και καμία σχέση δεν έχει με "ηλεκτρισμό σε κατάσταση ηρεμίας."
Εδώ είναι ένα άλλο πρόβλημα με τη συνηθισμένη " έννοια του «στατικού ηλεκτρισμού". Κατ αρχάς, σκεφτείτε την καθημερινή ύλη. Κάτω από τα άτομα μέσα τους, η καθημερινή ύλη περιέχει ίσο αριθμό θετικών και αρνητικών φορτίων (πρωτόνια και ηλεκτρόνια), που είναι πολύ κοντά μεταξύ τους. Είναι αυτά τα φορτία ο στατικός ηλεκτρισμός: Αλλωστε ειναι στατικά και δεν κινούνται , σωστά?; Κάθονται εκεί μέσα σε κάθε άτομο. Και κάθε ηλεκτρόνιο και πρωτόνιο φέρει ένα φορτίο "στατικού ηλεκτρισμού." Δεν θα έπρεπε να πούμε ότι η φυσική ύλη είναι εν μέρει ΦΤΕΙΑΓΜΕΝΗ από "στατικό ηλεκτρισμό;"
Αλλά αν πούμε ότι η ύλη είναι φτιαγμένη από «στατικο», τότε που είναι οι σπινθήρες, το σήκωμα των μαλλιών και το τρίξιμο των θορύβων; Δεν υπάρχουν, και αυτό δείχνει ότι η «στατικότητα" δεν είναι ένας σημαντικός παράγοντας.
Αντίθετα ο πιο σημαντικός παράγοντας είναι η ισορροπία των αντίθετων φορτίων.Μεσα στην ύλη, τα θετικά και τα αρνητικά φορτία είναι κοντά μεταξύ τους, και έτσι τα αποτελέσματά τους εξουδετερώνονται. Ακόμα κι αν η ύλη είναι γεμάτη από φορτία τα οποία είναι «στατικά» και ακίνητα, δεν υπάρχει συνήθως «στατικός ηλεκτρισμος" για να ειδωθει. Έχει να κάνει με έλλειψη ισορροπίας μεταξύ αντίθετων φορτίων, και όχι με στατικότητα.
Επίσης, η παρουσία των φορτισμένων σωματιδίων δεν είναι τόσο σημαντικός παράγοντας, δεδομένου ότι η ύλη είναι γεμάτη από αυτά, ακόμη και όταν δεν εμφανίζεται "στατικός ηλεκτρισμός». Χρειαζόμαστε διαχωρισμένα, χωρίς ισορροπία αρκετα σε πλήθος σωματιδίων πριν αρχίσουν να συμβαίνουν ενδιαφέροντα πράγματα. Απλά έχοντας μόνο φορτισμένα σωματίδια δεν είναι αρκετό.
Πώς μπορούμε να διορθώσουμε τη σύγχυση; Εύκολα. Μην το αποκαλείται «στατικό», αντίθετα ονομάστε το "φορτισμένη ασυμμετρία". Είναι το καθαρό ηλεκτρικό φορτίο το οποίο είναι σημαντικό.
Ή να το θέσουμε πιο απλά: είναι ο διαχωρισμός μεταξύ θετικών και αρνητικών φορτισμένων σωματιδίων τα οποία είναι η βάση του "στατικου ηλεκτρισμου."
Όταν ποσότητες πρωτόνιων διαχωρίζονται από τα ηλεκτρόνια σε μια μεγάλη απόσταση, τότε θα πάρουμε σπινθήρες και όρθωμα των μαλλιών. Καλέστε αυτό "ηλεκτρικό φορτίο", όχι "στατικό φορτίο," μιας και η ανισορροπία παραμένει η ίδια ακόμη και όταν η ροή των φορτίων ρέουν κατα μήκος αρκετά μη-στατικά.
Κάθε φορά που αυτά τα αντίθετα φορτία στην ύλη διευθετούνται και χωρίζονται σε ομάδες θετικών και αρνητικών, τότε λέμε ότι "ο στατικός ηλεκτρισμός" έχει δημιουργηθεί. Τι έχει να κάνει με τα φορτία που απομένουν ή ειναι στατικά? Τίποτα! Στην πραγματικότητα, εάν η ασυμμετρία των φορτίων μπορει να δημιουργήσει ροή θα εξακολουθει να διατηρει τα ιδια φορτία. Θα εξακολουθεί να προσελκύει ακόμα τα μαλλιά και τα χνούδια, και να προκαλεί σπινθήρες, κλπ, ακόμη και όταν ρέει. Αυτό μας βάζει στη γελοία κατάσταση του να μιλάμε για «στατικό ηλεκτρισμο" ... που κινείται!
Είναι ατυχές το γεγονός ότι ο όρος "στατικός ηλεκτρισμός" έχει υιοθετηθεί ως όνομα για αυτά τα φαινόμενα. Αν είχε κληθεί κάτι άλλο, "Αυμμετρία ηλεκτρισμού", για παράδειγμα, δεν θα ήταν σχεδόν τόσο παραπλανητική. Είναι εύκολο να σκεφτείς για μια ανισορροπία που κινείται ή παραμένει ακίνητη. Αλλά είναι αδύνατο να απεικονίσεις μία ακίνητη ουσία που ρέει. Και είναι ακόμη πιο ατυχές το γεγονός ότι σχολικά βιβλία έχουν υιοθετήσει σε μεγάλο βαθμό την παραπλανητική πρακτική δηλώνοντας ότι "ο στατικός ηλεκτρισμός είναι ο ηλεκτρισμός που είναι στατικός και ακίνητος."
Αυτό είναι ένα ψέμα, και δεν είναι λιγότερο ψέμα, όταν πολλά σχολικά βιβλία λένε το ίδιο πράγμα. Η πραγματικότητα δεν καθορίζεται από την πλειοψηφία. Ανεξάρτητα από το πόσο πολλοί άνθρωποι συμφωνήσουν διαφορετικά, τα ρούχα του αυτοκράτορα εξακολουθούν να αγνοούνται.
Αυτό που ονομάζουμε "στατικός ηλεκτρισμός" έχει επίσης ένα άλλο όνομα: "Υψηλή τάση». Όλα τα γνωστά ηλεκτροστατικά φαινόμενα που συναντάμε σε καθημερινές καταστάσεις περιλαμβάνουν τάσεις άνω των 1.000 V, και που κυμαίνονται μέχρι και περίπου 50.000 βολτ το πολύ.
Αν προσελκύει πανί ή σηκώνει τα μαλλιά, είναι σίγουρα πάνω από 1.000 Volts. Τρίψτε ένα μπαλόνι στο κεφάλι σας, και θα δημιουργήσει δεκάδες χιλιάδες βολτ! Αυτή η τάση είναι χωρίς ρεύμα.
Εδώ είναι ένας τρόπος για να το καταλαβετε: καθαρό ηλεκτρικό ρεύμα περιλαμβάνει ένα ρεύμα με μηδενική τάση, ενώ τα καθαρά "ηλεκτροστατικά" φαινόμενα περιλαμβάνουν ηλεκτρικές τάσεις με μηδενικό ρεύμα. Τρίψτε τα πόδια σας σε ένα χαλί και θα δημιουργήσετε μια διαφορά τάσης των πολλών χιλιάδων βολτ ανάμεσα στο σώμα σας και το χαλί. Μελέτηστε «στατικό ηλεκτρισμό" και μελέτάτε την τάση.
Θα ήταν υπέροχο αν ο όρος "στατικός ηλεκτρισμός" θα μπορούσε να αφαιρεθεί από την αγγλική γλώσσα (και από την Ελληνική ΣτΜ) και να αντικατασταθεί από «ηλεκτρισμός υψηλής τάσης." Ή ενδεχομένως "Διαχωρισμένα Φορτία», ή «Ασυμμετρία Φορτίου», ή «η Επιστήμη που καλείται Ηλεκτροστατική».
Αυτό δεν θα συμβεί σύντομα, δεδομένου ότι το λάθος είναι πολύ βαθιά ριζωμένο σε βιβλία και δασκάλους, και στη συνείδηση του κοινού. Η καλύτερη λύση είναι να ενημερωθουν όλοι πανω σ αυτό το ζήτημα. Προσπαθήστε να αποφύγετε τη χρήση των όρων «Στατικός Ηλεκτρισμός» και «στατικό φορτίο." Και οπωσδήποτε μην διδασκετε ότι "Στατικό" και "Ρευμα" είναι αντίθετα είδη ηλεκτρισμού. Αλλωστε, οι ανισορροπίες φορτίου εξακολουθουν ναναι «ανισορροπιες» ακόμη και όταν πάψουν να είναι στατικες και ρέουν σαν ηλεκτρικό ρεύμα.
Επίσης, ροή-φορτίου και ανισορροπία (ασυμμετρία)–φορτίου γίνονται στο ίδιο σύρμα τον ίδιο χρόνο Ως εκ τούτου, όποιος πιστεύει ότι η «στατικό» και «ρεύμα» είναι δύο τύποι αντίθετοι, αμοιβαία αποκλειουμενοι αυτοί οι άνθρωποι θα παραμείνουν για πάντα απελπιστικά σε σύγχυση σχετικά με την πραγματική φύση των ηλεκτρικών φαινομένων.
Είναι ο στατικός ηλεκτρισμός "στατικός;"
"ο Στατικος ηλεκτρισμος" προκαλείται από την τριβή; ΛΑΘΟΣ.
"Στατικός" ηλεκτρισμός εμφανίζεται κάθε φορά που δύο ανόμοια μονωτικά υλικά τοποθετούνται σε στενή επαφή και στη συνέχεια διαχωρίζονται ξανά. Το μόνο που απαιτείται είναι η επαφη. Οι χημικοί δεσμοί σχηματίζονται όταν οι επιφάνειες έρχονται σε επαφη , και εάν τα άτομα στη μια επιφάνεια τείνουν να κρατήσουν τα ηλεκτρόνια πιο σφιχτά, αυτή η επιφάνεια θα έχει την τάση να κλέψει τα φορτισμένα σωματίδια από την άλλη επιφάνεια αμέσως μόλις έρθουν σε επαφη.
Αυτό προκαλεί τις επιφάνειες να «φορτίζονται» αντίθετα Αποκτούν ανισορροπίες που έχουν αντίθετη πολικότητα. Μια επιφάνεια έχει πλέον περισσότερα ηλεκτρόνια από πρωτόνια, ενώ η άλλη έχει περισσότερα πρωτόνια από ηλεκτρόνια. Όταν οι επιφάνειες διαχωρίζονται αργότερα, οι περιοχές της αντίθετα φορτίσμένης-ασυμμετριας επίσης διαχωριζονται.
Για παράδειγμα, όταν μια κολλητική ταινία τοποθετείται σε μια μονωτική επιφάνεια και στη συνέχεια αποκολλιεται μακριά, τόσο η ταινία και η επιφάνεια θα είναι ηλεκτρισμένες. Καμμία τριβή δεν απαιτείται.
Ένα άλλο παράδειγμα: όταν ένα λεπτό υλικό περνά μεταξύ κυλίνδρων, μερικές φορές το υλικό ηλεκτριζεται.. Οι κύλινδροι φορτίζονται αντίθετα. Για παράδειγμα, όταν η εφημερίδα περνά μεταξύ των κυλίνδρων από καουτσούκ σε ένα τυπογραφικό πιεστήριο, το χαρτί ηλεκτριζεται και αργότερα αυτό μπορεί να προκαλέσει προβλήματα κολληματος και να δημιουργήσει σπινθήρες. Η κατάσταση αυτή ενέπνευσε τον Robert Van de Graaff να σχεδιάσει τη διάσημη γεννήτρια του.
Η τριβή δεν είναι απαραίτητη. Ωστόσο, εάν ένα από τα υλικά είναι τραχύ ή ινώδες και δεν δίνει ένα πολύ μεγάλο αποτύπωμα επιφάνειας επαφής, τότε η διαδικασία της τρίβής ένός υλικού πάνω στο άλλο μπορεί να αυξήσει σημαντικά τη συνολική επιφάνεια επαφής. Η τριβή μπορεί να αφαιρέσει, επίσης, λεπτά στρώματα ελαιου ή οξείδιο του, αποκαλύπτοντας μια πιο καθαρή επιφάνεια από κάτω. Η αποκολλημενη ταινια δεν χρειάζεται να τριφτεί για να δημιουργησει ανισορροπία-φορτίου, αλλά τα μαλλιά πρέπει να τρίβονται με το μπαλόνι. Αλλά η τριβή δεν είναι η αιτία της ηλεκτρησης,η ηλεκτρηση μπορεί να προκύψει καθαρά από την επαφή. Ο όρος «Ηλεκτρισμός τριβής » είναι παραπλανητικός.Χρησιμοποιήστε τους όρους "Ηλεκτρισμός Επαφης" ή "Ηλεκτρηση μέσω της επαφής», ή «διαχωρισμός Φορτίου» ή «Δημιουργία ασυμμετρίας φορτίου»
Ο «Στατικός ηλεκτρισμός" είναι μια συσσώρευση ηλεκτρονίων; Όχι ακριβώς.
Είναι μια «αλληλο-εξουδετερωση,» ένα γεγονός που συμβαίνει μεταξύ των μεγάλων ποσοτήτων αντίθετα φορτισμένων σωματίδιων που ήταν ήδη παρόντα στην ύλη. Η ηλέκτρηση με επαφή μοιάζει περισσσότερο με «παρατεντωμένα ατομα» απο οτιδήποτε άλλο. Εάν θα μπορούσαμε να πάρουμε κάποια άτομα και να τραβήξουμε τα ηλεκτρόνιά τους μακριά από τα πρωτόνια τους, θα είχαμε δημιουργήσει μια ανισορροπία φορτίου ή "στατικό ηλεκτρισμό."
Είναι αλήθεια ότι κατά τη διάρκεια της "τριβής ηλεκτρισμού" ή στην ηλέκτρηση δια της επαφής ,συνήθως μόνο τα αρνητικά ηλεκτρόνια μετακινούνται από τη μία επιφάνεια στην άλλη. Αλλά αυτή η μεταφορά των ηλεκτρονίων έχει σαν αποτελέσμα δυο περιοχές με ασύμμετρο φορτίο,όχι μία. Καθώς τα αρνητικά σωματίδια τράβιούνται μακριά από τα θετικά σωματίδια, τα θετικά και τα αρνητικά δεν είναι πλέον κοντά το ένα με το άλλο και δεν είναι πλέον σε θέση να αλληλοεξουδετερώνονται. Εξαιτίας αυτού, οι ισες και αντίθετες περιοχές των ασύμετρων φορτίων δημιουργούνται πάντα μέσω της «αλληλο-εξουδετερωσης,». Εάν απομακρύνετε απο ενα ουδέτερο αντικειμένο τα ηλεκτρόνια του, αφήνετε τα πρωτόνια εκτεθειμένα.
ΑΝ και τα αρνητικά φορτία δημιουργουν την κίνηση, αυτό δεν σημαίνει ότι τα θετικά φορτία είναι ασήμαντα! Πριν τα φορτία διαχωριστούν, υπήρχαν ίσες ποσότητες θετικών και αρνητικών φορτίων παροντα μαζι μέσα στα υλικά. Τα θετικά εξουδετερώνουν τα αρνητικά και τα αρνητικά τα θετικά. Οταν επιτευχθει ο διαχωρισμος των φορτίων,τα θετικά φορτία είναι το ίδιο σημαντικά με τα αρνητικά.Από τη μια πλευρα θα εχετε περισσοτερα πρωτόνια απότι ηλεκτρόνια και αυτο το μέρος θάχει συνολικά θετικό φορτίο.Στο άλλο σημείο θα έχετε περισσότερα ηλεκτρόνια απ ότι πρωτόνια , ενα συνολικό αρνητικό φορτίο σαυτη την περιοχή.
Δεν έχετε προκάλεσει μια «συσσώρευση των ηλεκτρονίων", έχετε προκάλεσει μια ανισορροπία, μια ασυμμετρία, ένα τέντωμα, ενα διαχωρισμό των αντιθέτων που διαφορετικά θα αλληλοεξουδετερώνονταν. Στην πραγματικότητα, μια κατάλληλη ονομασία για την στατικη ηλεκτρηση είναι ο διαχωρισμος φορτίων.
Σκεφτείτε για μια στιγμή: αν βάλετε τις θετικές και αρνητικές ανισορροπίες πίσω από κοινού, που πάει η «συσσώρευση των ηλεκτρονίων"; Πουθενά, δεν υπήρχε συσσώρευση από την πρώτη στιγμή. Βάζοντας τις δύο πολικότητες πίσω μαζί εξαλείφεται η ανισορροπία και σχηματίζεται κανονική αφόρτιστη ύλη ξανα.
Απεναντίας, κάθε μέρα ο «στατικος ηλεκτρισμος» περιλαμβάνει τεράστιες ΤΑΣΕΙΣ (Βολταζ – ΔΙΑΦΟΡΑ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ)
Όταν δύο μονωτικές επιφάνειες κολλανε (ή τρίβονται) μαζί, εμφανίζονται δύο αντίθετες περιοχές ασύμμετρου φορτίου.Οταν αυτές οι επιφάνειες αργότερα απομακρύνθούν ή μια από την άλλη,ενα πολύ ισχυρο "ηλεκτρικό πεδίο" εμφανίζεται μεταξύ τους, και αυτό το e-πεδίο μπορεί να ανυψώσει τα μαλλιά, να προσελκύσει χνούδι, κλπ.
Επιπλέον, αυτό το e-πεδίο είναι ένα παράδειγμα καθαρής τάσης, ή τάση χωρίς ρεύμα. Η δύναμη αυτού του e-πεδίου είναι απίστευτα μεγάλη σε σύγκριση με την τάση των μπαταριών και των κοινών ηλεκτρονικών κυκλώματων. Είναι πολλές χιλιάδες φορές ισχυρότερο, μερικές φορές εκατοντάδες χιλιάδες φορές ισχυρότερο. Καθημερινά ο "στατικός ηλεκτρισμός" περιλαμβάνει τεράστιες τάσεις. Η παραμικρή "στατική σπίθα" προκαλείται από περίπου 1000 βολτ. Μεγαλύτεροι "σπινθήρες απο τη πόρτα του αυτοκινήτου» και «σπινθήρες του πόμολου" μπορεί να περιλαμβάνουν εως και 10.000 βολτ.
Στην πραγματικότητα, τα φυσικά αντικείμενα είναι φτιαγμένα από ΦΟΡΤΙΑ.
Πάντα μιλάμε για την ύλη σαν να εχει μία επιπόλαια σχέση με τα ηλεκτρικά αποτελεσματα. Ωστόσο, αν εξετάσουμε λεπτομερώς τη φύση της ύλης, βρίσκουμε φυσικές ουσίες, κατασκευασμένες από μόρια, από άτομα, από θετικό και αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο. Η ύλη δεν είναι ηλεκτρική; Όχι, το αντίθετο μάλιστα: Το ηλεκτρικό φορτίο είναι το κύριο συστατικό όλων των ατόμων. Γιαυτό η ύλη «είναι φτιαγμένη από ακυρωμένα ηλεκτρικά φορτία». Αν ακυρώσουμε κάποιο αντίθετο φορτίο με την τοποθέτηση θετικου φορτίου μαζί με αρνητικό φορτίο, παίρνουμε τίποτα; Όχι, αντ 'αυτού έχουμε υλική υπόσταση. Θετικά πρωτόνια συν αρνητικά ηλεκτρόνια ισούνται με ουδέτερα άτομα. Τα φυσικά αντικείμενα κανονικά είναι χωρίς φορτίο; Λάθος. Τα φυσικά αντικείμενα * είναι * το φορτίο.
Ο ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΕΙΝΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ; ΛΑΘΟΣ. ΣΤΗΝ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ O ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΔΕΝ ΥΠΑΡΧΕΙ !
Ο όρος "ηλεκτρισμός" είναι μία λέξη με πολλές σημασίες. Δυστυχώς, αυτές οι έννοιες είναι αντιφατικές, και αυτό οδηγεί στο ανησυχητικό γεγονός ότι δεν υπάρχει μεμονωμένη ουσία ή ενέργεια που ονομάζεται "ηλεκτρισμός ". Και το πρόβλημα δεν είναι τόσο απλό όσο το να εχεις διαφορετικά είδη ηλεκτρισμού.. Αντ 'αυτού, χρησιμοποιούμε λανθασμένα τη λέξη "ηλεκτρισμός" για να ονομάσουμε εντελώς διαφορετικά πράγματα.
Όταν λέμε «ποσότητα ηλεκτρισμού", θα μπορούσαμε να μιλάμε για τις ποσότητες των ηλεκτρονίων ή ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας. ... Ή την ποσότητα του δυναμικου, ή δυνάμεων, ή πεδίων, καθαρό φορτίο, ρεύμα, ισχύς, ή ακόμη και να μιλάμε για τις κατηγορίες των ηλεκτρικών φαινομένων ή πεδίων της επιστήμης.
Όλα αυτά βρίσκονται κάτω από τον ορισμό της λέξης "ηλεκτρισμός". Αυτό είναι ένα μεγάλο λάθος, είναι σαν να λέμε ότι μίλια, κιλα, και μοιρες ειναι τα μέτρα του ίδιου ενιαίου «πράγματος». Μπορεί να έχετε ένα φλιτζάνι γεμάτο από "καιρό" ή έναν κουβά "γεωλογία;"
Μέρος αυτού του προβλήματος θα εξαφανιζόταν αν χρησιμοποιούσαμε τη λέξη "ηλεκτρισμός" μόνο για να ορίσει ένα πεδίο της επιστήμης ή μια κατηγορία φαινομένων` με τον ίδιο τρόπο που χρησιμοποιούμε τις λέξεις "φυσική" ή "οπτική". Εμείς χρησιμοποιούμε αυτόν τον τρόπο περιστασιακά.
Αλλά αμέσως μετά κανουμε το αντίστοιχο διδάσκοντας τα παιδιά μας ότι « Οπτική» είναι ενα συστατικό που βγαίνει από τους λαμπτήρες πυράκτωσης ή οτι τα αυτοκίνητα κινούνται γιατι γεμίζουν με «φυσική» ! Ετσι χρησιμοποιουμε στρεβλά και τον όρο «ηλεκτρισμό».
Εδώ είναι μερικά παραδείγματα των λαθών που προκαλούνται από αντιφατικές έννοιες:
ΠΟΙΟ ΑΠΟΛΑ ΕΙΝΑΙ Ο ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ?
Αυτό είναι ανάλογο με τον τρόπο με τον οποίο ο ήχος κινείται συνεχώς προς τα εμπρός, ενώ ο αέρας μετακινειται πέρα δώθε.
Με την εφαρμογή αντιφατικών ορισμών για τον όρο "ηλεκτρισμο", διδάσκουμε ότι ο ηλεκτρισμός (το φορτιο) κάθεται σε ένα σημείο στα σύρματα και κiνειται περα δώθε, αλλα την ίδια ώρα ο ηλεκτρισμός (ενέργεια) μετακινειται προς τα μπροστά γρήγορα. ΒΛΑΚΕΙΕΣ! Πώς μπορεί κανείς ενδεχομένως να κατανοήσει κατι τέτοιο;! Είναι σαν να λέμε ότι ο ήχος και ο άνεμος είναι το ίδιο πράγμα! Και το σφάλμα είναι άμεσα ανιχνεύσιμο με τη ψεύτικη, αντιφατικη έννοια του «ηλεκτρισμού».
Ένα άλλο: Υπάρχουν δύο μορφές ηλεκτρισμού , θετικός ηλεκτρισμός και αρνητικός. ΟΧΙ, οι δύο μορφές ηλεκτρισμού είναι στατικός και ρευματος. ΟΧΙ, υπάρχουν πολλές μορφές ηλεκτρισμου: ηλεκτρισμός τριβής, βιοηλεκτρισμος, μυοηλεκτρισμός, πιεζοηλεκτρισμός. ΟΧΙ, υπάρχει μόνο ενας ηλεκτρισμός, η μορφή της ενέργειας που ονομάζεται Ηλεκτρομαγνητισμός. ΟΧΙ, ο ηλεκτρισμός είναι η ροή της ενέργειας, δεν έχετε ακούσει ποτέ για «βατ ηηλεκτρικής ενέργειας;" Ποιο από ολα είναι σωστό?; Όλα τους και κανένα, γιατί η λέξη "ηλεκτρισμός" έχει περισσότερες από ενα αντιφατικους ορισμους. Κανένας δεν είναι σωστος, δεδομένου ότι δεν υπάρχει "ηλεκτρισμός» που μπορεί νάναι Φορτίο,Ενέργεια και Φαινόμενο και όλα μαζί συγχρόνως.
Και όλες αυτές οι δηλώσεις είναι σωστές, γιατί η λέξη "ηλεκτρισμός" χρησιμοποιείται συνήθως για να αναφέρουμε όλα αυτά τα διαφορετικά πράγματα, και τα λεξικά το υποστηρίζουν. Βολτ ηλεκτρισμού,. Αμπέρ ηλεκτρισμού . Κιλοβατώρες ηλεκτρισμού,Βατ ηλεκτρισμού. Κουλόμπ ηλεκτρισμού
Χωρίς νόημα που προκαλουν συγχιση όταν τοποθετουνται μαζί,πλην άρρηκτα συνυφασμένα σε εκατοντάδες βιβλία, λεξικά, εγκυκλοπαίδειες.. Η λύση; Πείτε "αμπέρ του ηλεκτρικού ρεύματος" όχι, αμπέρ του ηλεκτρισμού. Πείτε "κιλοβατώρες ενέργειας», και «coulombs φορτίου", και "Watts ισχύος." Για να βελτιώσετε σε μεγάλο βαθμό τη σαφήνεια των εξηγήσεων, απλά μην αναφέρεται τη λεξη «ηλεκτρισμό».
Φόρτιζοντας έναν πυκνωτή γεμίζει με φορτίο; Οι Πυκνωτές αποθηκεύουν ηλεκτρικό φορτίο;
ΟΧΙ, «ΦΟΡΤΙΖΩ» ΚΑΙ «ΑΠΟΦΟΡΤΙΖΩ»
ΟΙ ΠΥΚΝΩΤΕΣ στην πραγματικότητα περιέχουν ίσα ποσά ΦΟΡΤΙΟΥ!
Για παράδειγμα, ακόμα και όταν τα μέταλλα είναι εντελώς ουδέτερα, περιέχουν τεράστιες ποσότητες μετακινουμενων ηλεκτρόνιων. Μπορείτε να φανταστείτε ότι όλα τα μέταλλα ναναι εμποτισμένα με ένα είδος «ηλεκτρικού υγρού» φτιαγμένο από αρνητικα σωματίδια που περιπλανουνται αναμεσα σε "στερεα" θετικα σωματίδια. Αν ο χαλκός είναι σαν ένα υγρό σφουγγάρι, τότε το σφουγγάρι είναι τα πρωτόνια, και το νερό είναι τα ηλεκτρόνια.
Από την άλλη πλευρά, δεδομένου ότι τα θετικά και τα αρνητικά ακυρώνουν το ενα το αλλο, θα μπορούσαμε να πούμε ότι τα καλώδια δεν περιέχουν κανενα φορτίο; Ή θα πρέπει να λέμε το αντίθετο: ότι περιέχουν τεράστιες ποσότητες φορτίου, επειδή είναι κατασκευασμένα από ηλεκτρόνια και πρωτόνια; Μηπως φορτίζονται επειδή μερικώς αποτελουνται από υγρα ηλεκτρικα φορτία, ή «αποφορτίζονται» εξαιτίας της περιεκτικότητας ίσων ποσοτήτων από αντίθετα φορτία που αναιρούνται;
Ποιο είναι το «σωστό;" Δεν ξέρω την απάντηση. Ίσως είναι καλύτερο να εγκαταλείψουμε τη λέξη "φορτίζονται", και να χρησιμοποιήσουμε άλλους, λιγότερο παραπλανητικούς όρους. Μην λέτε "φορτισμένα", πείτε "ηλεκτρισμένα". Μίλήστε για «ασυμμετρια (ανισορροπια) φορτίου» και «το ακυρωμένο φόρτιο μέσα στην ύλη».
Αυτο αφαιρεί τις αντιφάσεις.
Ενα αλλο: Αν τοποθετήσω ένα ηλεκτρόνιο και ένα πρωτόνιο μαζί , μήπως έχω ένα διπλάσιο φορτίο από πριν ή έχω ένα ουδέτερο άτομο υδρογόνου χωρίς καθόλου φορτίο; Αυτό που έχω είναι σύγχυση. Αντικρουόμενη χρήση του "φορτίου" κάνει τις περιγραφές των ηλεκτρικών κυκλωμάτων να φαίνονται πολύπλοκες και αφηρημένες, όταν οι εξηγήσεις είναι πραγματικά απλά λανθασμένες.
Ένα άλλο: Τα ηλεκτρικά ρεύματα σε καλώδια είναι μια κινηση * εξουδετερωμένου φορτιου *, οπότε αν σας διδάξουν ότι ένα καλώδιο είναι αφόρτιστο, και επίσης σας διδάξουν ότι η ένταση του ρεύματος είναι μία ροή φορτίου,πως μπορει ναχει κανεις την αισθηση μιας κατάστασης όπου ένα καλώδιο δεν έχει καθόλου φορτίο , αλλα περιέχει μια τεράστια ροή από φορτίο;
Αυτή η κατάσταση προκύπτει παντού στα ηλεκτρικά κυκλώματα, και έτσι η σύγχυση εξαπλώνεται παντού επίσης.
Ένα άλλο: όταν φορτίσουμε έναν πυκνωτή ή μια μπαταρία, μπορείτε να μετακινήσετε φορτία από τη μία πλάκα στην άλλη στο εσωτερικό της συσκευής και η συσκευή στο σύνολό της περιέχει ακριβώς το ίδιο φορτίο άσχετα αν «φορτίστηκε» ή οχι. Όταν μιλάμε για "φόρτιση" μπαταρίας ή πυκνωτή, έχουμε ξαφνικά άρχισει να μιλάμε για την ενέργεια αντί για φορτίο, και μια «φορτισμένη» μπαταρία έχει λιγο περισσότερη ενέργεια από μια μπαταρία αφόρτιστη.
Ωστόσο, περιέχει ακριβώς το ίδιο καθαρό-φορτίο, και περιέχει την ίδια ποσότητα + και - σωματίδιων. Πριν από την «φόρτιση», ένας πυκνωτής είναι ουδέτερος, και δεν έχει σημασία πόσο «φορτίο» θα του βάλεις, ο πυκνωτής παραμένει ουδέτερος συνολικά.
Η μία πλάκα είναι θετικη, αλλά η άλλη πλάκα είναι εξίσου αρνητική, έτσι η συνολική φόρτισητου πυκνωτή του δεν αλλάζει ποτέ.
Σε έναν πυκνωτή, για κάθε ηλεκτρόνιο που αφαιρείται από τη μία πλάκα,εισαγεται ένα ηλεκτρόνιο στην αλλη πλάκα,έτσι τίποτε δεν κερδίζεται ή χανεται από τη συσκευή.. Οι πυκνωτές και οι μπαταρίες "φορτίζονται» με ενέργεια ,όχι με ηλεκτρικό φορτίο. Η έννοια αυτή είναι πολύ σημαντική για να αποκτήσουμε μια καθαρή κατανόηση ενος απλου κύκλωματος, αν και σπάνια το διδασκουμε εξειδικευμένα επειδη ο τρόπος μπλοκάρεται από τον παραπλανητικό όρο «φορτίο». Εκείνοι οι άνθρωποι που το καταλάβαίνουν γίνονται εμπειρογνώμονες. Αλλά δεν είναι δύσκολο να είναι κάποιος ειδικός, όταν σχεδόν σόλο τον κόσμο η συγχιση διοικει ένα πεδιο μελέτης.
Το «Στατικό» είναι σπάνιο;
ΟΧΙ. ΣΤΗΝ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ , Ο «ΣΤΑΤΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ» ΕΙΝΑΙ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΤΟΣΟ ΚΟΙΝΟΣ ΟΣΟ Η ΥΛΗ
Αν πιστεύετε τις τυπικες εξηγήσεις του «στατικού ηλεκτρισμού», θα αντιληφθειτε το «στατικος» ως ενα αρκετά σπάνιο φαινόμενο, το οποίο μικρή σχέση έχει με τον υπόλοιπο κόσμο.
Ναι, ναι, η αστραπή είναι εντυπωσιακή, και τα φωτοτυπικά μηχανήματα και οι εκτυπωτές λέιζερ είναι βολικα, αλλά εάν το «στατικό» δεν υπάρχει, ο κόσμος δεν θα ήταν πολύ διαφορετικός, έτσι δεν είναι;
Στην πραγματικότητα,η ηλεκτροστατική είναι λίγο πιο σημαντική από ό, τι συνήθως θεωρουμε. Σε αντίθεση με τη δημοφιλή πεποίθηση, τα στάνταρ κυκλώματα "ηλεκτρικου ρεύματος" ειναι βαθιά συνδεδεμένα με την ηλεκτροστατική. Για ένα πράγμα, είναι η ηλεκτροστατική δύναμη που οδηγεί το ηλεκτρικό ρεύμα!
Η "Τάση" (Διαφορά Δυναμικού) είναι ενα ηλεκτροστατικο φαινόμενο, η τάση είναι ηλεκτροστατικά πεδία. Χωρίς ηλεκτροστατική, δεν μπορεί να υπάρξει τάση, ως εκ τούτου, ουτε ρευμα ουτε ηλεκτρικη συσκευη. Είναι εντελώς λάθος να οικοδομήσουμε ενα ψευδες τείχος μεταξύ του «ΣΤΑΤΙΚΟΣ» και «ΡΕΥΜΑ», είναι τόσο ανόητο όσο η διδασκαλία ότι «πίεση» και «κίνηση» είναι δύο διαφορετικά είδη του νερού. "ΣΤΑΤΙΚΟ" και "ΡΕΥΜΑ" είναι δύο τομείς σπουδών, όχι δύο ουσίες ή ενέργειες.
Πρόκειται για γνωστικά αντικείμενα που δημιουργήθηκαν εξ ολοκλήρου από τον άνθρωπο, δεν υπάρχουν * πραγματικά * χωριστά στον πραγματικό κόσμο.
Ο "Στατικός ηλεκτρισμός" είναι σημαντικός σε πολλά άλλα μέρη εκτός από τον κεραυνό, τα φωτοτυπικά μηχανήματα, και τους σπινθήρες απο τα πόμολα.
Για παράδειγμα, οι μύες σας οδηγουνται από μακριές αλυσίδες μορίων που αναγκάζονται να σύρονται το ένα εγκαρσια με το άλλο.
Αυτού του είδους το γλιστρημα γίνεται με ηλεκτροστατική έλξη και άπωση μεταξύ τμημάτων του μορίου, και έτσι οι μύες σας είναι ηλεκτροστατικοί κινητήρες! Πρόκειται για "γραμμικά μοτέρ", σε αντίθεση με το περιστροφικό ηλεκτροστατικό "pop bottle" κινητήρα που βρίσκεται κάπου στην ιστοσελίδα μου.
Άλλο παράδειγμα: τα νεύρα λειτουργούν ως μικροσκοπικοι πυκνωτές, με αντλίες φορτίων που τις ηλεκτρίζουν, και πύλες ιόντων για την αποφόρτιση. Φανταστείτε ένα νεύρο ως μια μακρά σωληνοειδή "Jar Leyden» έχοντας δισεκατομμύρια μικροσκοπικών "γεννήτριων Van de Graaff" διάσπαρτες σε όλη την επιφάνειά του, και με δισεκατομμύρια «σπίθες κενου» που πάντα κλείνουν σε σειρά καθώς ο νευρικός παλμός ταξιδεύει εμπρος.
Αλλο ένα: όταν τα άτομα του ουρανίου πληγουν από τα νετρόνια και οι πυρηνες τους διασπώνται, η κύρια πηγή ενέργειας που απελευθερώνεται είναι η απωθηση μεταξύ εξίσου φορτισμένων θετικων πρωτόνιων στα κομμάτια του πυρήνα. Γιαυτο,οι, πυρηνικοί αντιδραστήρες απελευθερωνουν την ηλεκτροστατική ενέργεια των πυρήνων του ουρανίου. Μια βόμβα πλουτωνίου είναι στην πραγματικότητα μια "στατικά ηλεκτρικά" βόμβα απώθησης!
Ένα άλλο: όταν ανόμοια υλικά έρχονται σε επαφη, το φορτίο διαχωρίζεται. Όταν ανόμοιοι ημιαγωγοι ερχονται σε επαφη, παιρνουμε "δυναμικό επαφης", ένα μικροσκοπικό ηλεκτροστατικό φαινόμενο που κάνει πολλές συσκευές υλοποιησιμες: LED, ηλιακά κύτταρα, θερμοστοιχεία, ... και δίοδοι, τρανζίστορ, ηλεκτρονικοί υπολογιστές, ραδιόφωνα, τηλεόραση, διαδίκτυο κλπ. Η ηλεκτροστατική των ημιαγωγων είναι ουσιώδους σημασίας για τη σύγχρονη ηλεκτρονική.
Ένα άλλο: ένας τύπος τρανζίστορ, ιδίως, το FET ή "τρανζίστορ επίδρασης πεδίου", είναι καθαρά μια ηλεκτροστατική συσκευή.
Τα ηλεκτροστατικά πεδία μέσα σε αυτή χρησιμοποιείται για να ανοίξει και να κλείσει το αγώγιμο κανάλι, το οποίο ρυθμίζει το ρεύμα. Είναι αυτά τα είδη των τρανζίστορ σπάνια; Όχι Κάθε τρανζίστορ της μνήμης, της CPU, και των IO chips των σύγχρονων υπολογιστών είναι FET τρανζίστορ. Τα περισσότερα από τα τρανζίστορ στις σύγχρονες τηλεοράσεις και στερεοφωνικά είναι FETs. Λίγοι άνθρωποι συνειδητοποιούν ότι «στατικως ηλεκτρικες" συσκευές έχουν αναλάβει τη βιομηχανία ηλεκτρονικών ειδών, ή ότι οι προσωπικοί υπολογιστές γίνονται από μικροσκοπικά ηλεκτροστατικά συστατικά, ή ότι όλα τα δεδομένα σε όλους τους υπολογιστές σε όλο τον κόσμο αποθηκεύεται ως μικροσκοπικά σχέδια ηλεκτροστατικών φορτίων.
Η "ATP" είναι το καύσιμο που οδηγεί τα έμβια όντα, από τα βακτήρια ως τον άνθρωπο. Tο 1997 το βραβείο Νόμπελ Χημείας απονεμήθηκε στους ερευνητές Boyer και Walker που ανακάλυψαν πώς η ενέργεια αποθηκεύεται σε ATP.
Αποδεικνύεται ότι η ATP συναρμολογείται από ένα ένζυμο το οποίο διευθύνεται από ενα μικρο περιστροφικό ηλεκτροστατικο κινητήρα! Το "ελατηριο" σε κάθε ATP είναι «οπλισμένο» με ένα μικρό μοριακό περιστρεφόμενο μηχάνημα σε λειτουργία,που λειτουργεί ηλεκτροστατικά.
Η αντίδραση είναι αναστρέψιμη, και η ATP μπορεί να αντιστρέψει το μοτέρ, αλλαζοντας το σε μια ηλεκτροστατική γεννήτρια. Ένα τυπικό ανθρώπινο σώμα περιέχει περίπου 10 ^ 16 από αυτούς τους περιστροφικούς ηλεκτροστατικους κινητήρες.
Ο κόσμος είναι μόρια. Και τα μόρια είναι άτομα, και τα άτομα τα ιδια αποτελούνται από θετικά και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια. Τα άτομα συνδέονται μεταξύ τους με ηλεκτροστατική έλξη. Αν η υλη είναι φτιαγμένη από μικρες τελείες, τότε οι "γραμμές" που συνδέουν όλα τα σημεία μαζί ειναι κατασκευασμένες από ηλεκτροστατικά πεδία.
Επίσης, τα άτομα είναι συνδεδεμένα μεταξύ τους μέσω χημικών δεσμών, και οι χημικοί δεσμοί βασίζονται στις ηλεκτροστατικες δυνάμεις έλξης / απώθησης.
Χωρίς «στατικο ηλεκτρισμο» δεν θα υπήρχε Χημεία, ουτε έμβια όντα. Χωρίς «στατικο ηλεκτρισμο», τα στερεά και τα υγρά θα ήταν αέρια, τα μόρια του αερίου θα κατερρεαν σε άτομα, και τα άτομα θα μετατρεπονταν σε ξεχωριστα ηλεκτρόνια και πυρήνες.
Χωρίς ηλεκτροστατική, ολόκληρο το σύμπαν θα ήταν ενα βαρετο χωρις ιδιαιτερα χαρακτηριστικα μερος,ενα σύννεφο από ουδέτερα-σωματίδια αερίου. Μερικοί άνθρωποι θεωρούν την ηλεκτροστατική βαρετη. Αντίθετα,η ηλεκτροστατική είναι αυτό ακριβώς που μας δίνει τη δυνατότητα αυτό το σύμπαν να είναι ένα ενδιαφέρον μέρος!
ΟΧΙ,η ηλεκτροστατική δεν συνεπάγεται "ηλεκτρική ενέργεια σε κατάσταση ηρεμίας."
Πρώτα ας δούμε μια αναλογία που θα μπορούσε να βοηθήσει να ξεκαθαρίσει τη σκέψη μας. Στο πλαίσιο της επιστήμης της Υδραυλικής, υπάρχουν τμήματα που ονομάζονται Υδροδυναμική και Υδροστατική. Υδροστατική είναι η μελέτη της πιεσης των υγρων και των δυνάμεων. Δεν είναι η μελέτη του στατικου νερου, είναι η μελέτη της πίεσης του νερού.
Όταν οι σωληνες είναι υπο πιεση διογκωνονται, ή όταν ένα έμβολο κινει το νερό μπρος και πισω, αυτές είναι οι καταστάσεις που αφορούν την Υδροστατική. Εάν σχεδιάζετε χάρτες της κατανομής της πίεσης σε μια επιφάνεια, αυτο είναι "Υδροστατική".
Η Υδροστατική περιλαμβάνει νερό σε κατάσταση ηρεμίας; Όχι, γιατί οι δυνάμεις στα υγρα εξακολουθούν να υπάρχουν ακόμα και όταν το νερό κινείται. Ακριβώς επειδή το νερό αρχίζει να ρέει, αυτό δεν σημαίνει ότι η υδροστατική πίεση εχει εξαφανιστει. Μήπως η Υδροστατική περιλαμβάνει ένα ειδικό είδος νερού που ονομάζεται "Στατικο νερό;" Όχι, αυτό είναι απλά ανόητο. Το "Στατικό νερό" είναι ένα πεδίο της επιστήμης αλλιώς γνωστό και ως Υδροστατική. Η Υδροστατική δεν είναι πράγμα!
Εντάξει, τώρα ας ριξουμε μια ματιά στην επιστήμη που ονομάζεται "ηλεκτρισμός ". Διαθέτει τομεις που ονομάζονται "Ηλεκτροδυναμική» και «Ηλεκτροστατική». Είναι η Ηλεκτροστατική η μελέτη της μη-κινουμενης ηλεκτρικής ενέργειας; Πρώτα σκεφτείτε την Υδροστατική πριν να προσπαθήσετε να απαντησετε σε αυτο το ερώτημα.
Όπως υποψιάζεστε, η Ηλεκτροστατική είναι παρόμοια με την Υδροστατική: είναι η μελέτη των ηλεκτρικών δυνάμεων και του ηλεκτρικου φορτίου το οποίο δημιουργεί αυτες τις δυνάμεις. Είναι η μελέτη των ασύμετρων φορτιων στην υλη, και της τάσης και των ηλεκτρικων πεδίων. Παρατηρήστε ότι δεν είπα τίποτα για φορτια" σε κατάσταση ηρεμίας." Αυτό εγινε απο προθέση, εφόσον οι ηλεκτροστατικές δυνάμεις δεν υποχωρούν όταν τα φορτια αρχίσουν να κινουνται σαν ρεύμα. Και αν δουμε την ηλεκτρικη ταση συμφωνα με την εννοια της «Ηλεκτροστατικής» η ηλεκτρικη ταση είναι αμεσα συνδεδεμενη με τα κινουμενα φορτια (ρευμα). (Αναλογία:. Η Πίεση του νερού είναι στενά συνδεδεμένη με την ροή του νερού)
Υπαρχει ένα είδος ηλεκτρικής ενέργειας που ονομάζεται "στατικός ηλεκτρισμός;" Όχι Αυτό είναι απλά ανόητο. Είναι εξίσου ανόητο όπως να πιστεύαμε ότι υπαρχει ένα ιδιαίτερο είδος νερού που ονομάζεται Στατικό νερό. Υπάρχει ένα πεδίο της επιστήμης που ονομάζεται "στατικος ηλεκτρισμος,« δεν υπάρχει κανενα πράγμα "Στατικο".
Από πού προερχεται αυτή η τρελή παρανόηση σχετικά με «ακίνητα φορτια" ; Υπάρχουν εκατοντάδες, ίσως χιλιάδες βιβλία που κατάφωρα υποστηριζουνοτι η «Ηλεκτροστατική είναι η μελέτη των φορτιων σε κατάσταση ηρεμίας.» Πώς μπορούν να λένε τέτοια πράγματα; Έχω μια καλή ιδέα. Κοιτάξτε τη διαφορά μεταξύ Υδροδυναμικής και Υδροστατικής. Η Υδροστατική αγνοεί τα ΜΕΤΑΒΛΗΤΑ ΜΕΡΗ και επικεντρώνεται μόνο στο υγρό και την κατανομή των δυνάμεων.
Από την άλλη πλευρά η Υδροδυναμική αγνοεί τα ΑΜΕΤΑΒΛΗΤΑ ΜΕΡΗ. Μελετά την αλλαγή ή τα "δυναμικα" γεγονότα όπως τα πρότυπα ροής των υγρων, την τυρβη, κλπ.
Αν εχουμε μια μικρη συγχυση, θα μπορούσαμε να αποφασίσουμε τοτε ότι η υδροδυναμική ασχολειται με το κινούμενο νερό, ενώ υδροστατική με το ακίνητο νερό. Είναι ένα εύκολο λάθος. Ωστόσο, είναι ενα σοβαρο λαθος, δεδομένου ότι η πραγματική διαφορά μεταξύ «στατικής» και «δυναμικής» είναι κάτι που υπαρχει στα ανθρώπινα μυαλά, όχι κάτι που υπάρχει πραγματικά έξω στον πραγματικό κόσμο. Δεν έχει σχεδόν καμία σχέση με την κίνηση του νερού.
Για παράδειγμα, αν δούμε ένα ποτάμι και αγνοήσουμε το κινουμενο νερο, παρατηρώντας μόνο τις δυναμεις του υγρου, τότε έχουμε κάνει τον ποταμο "Υδροστατικο". Αν η Υδροστατική ήταν πραγματικά μονο για το ακίνητο νερό, τότε δεν θα μπορούσαμε να σκέφτομαστε κοινά θέματα της Υδροστατικής, όπως η πίεση σε ένα κινούμενο ποτάμι ή τις δυνάμεις που ασκούνται σε καμπυλουμενες ροές.
Επιστροφή στον ηλεκτρισμο και πάλι: «στατικο» και «δυναμικο» δεν έχει σχεδόν καμία σχέση με την ταχύτητα των κινουμενων φορτιων. Μπορουμε να δούμε ένα φακό , αν επικεντρωθουμε στην τάση και τις ηλεκτρικές δυνάμεις αγνοώντας το ηλεκτρικό ρεύμα, τον εχουμε μετατρεψει σε μια "ηλεκτροστατικη" συσκευή με το μυαλό μας. "Ηλεκτροστατική" είναι ένας τρόπος σκέψης, Ένα είδος άποψης.Η Ηλεκτροστατικη όμως είναι ένα πεδίο της επιστήμης. Αν πίστευα ότι η Ηλεκτροστατικη ειναι πραγματικά για "φορτια σε κατάσταση ηρεμίας», θα με έβλαπτε διανοητικά σαν μηχανικό.
Δεν θα ημουν πλεον ικανος να κατανοήσω κοινες Ηλεκτροστατικες καταστάσεις όπως τις δυναμεις που κινουν τα ηλεκτρόνια σε ένα σωλήνα τηλεόρασης, ή το πεδιο τάσης μεσα σε ένα οξύ σε μια μπαταρία αυτοκινήτου. Θα καταλήξω λοιπον με ελαχιστη κατανοηση στο τι είναι η ταση. Θα νομίζω ότι ολόκληρο το θέμα της ηλεκτροστατικής ειναι περίπου ο Μπεν Φράνκλιν και η γούνα που τρίβεται σε μπαλόνια, και θα αγνοήσω σαν άχρηστο ιστορικά πράγμα, μην γνωρίζοντας ποτέ ότι στην πραγματικότητα ηταν, η μελέτη της ΤΑΣΗΣ. Θα καταλήξω ανάπηρος στην κατανοηση του ηλεκτρισμου, και δεν θα ξέρω ποτε το γιατί.
Τα Ηλεκτρικα Κυκλωμάτα δεν έχουν να κανουν με τιποτα με τον "στατικο ηλεκτρισμο"
ΛΑΘΟΣ.
Το ηλεκτρικο ρεύμα προκαλειται από την τάση, και η τάση σε ένα κύκλωμα προκαλείται από την διαφορα του φορτιου που είναι παροντα στην επιφάνεια των μεταλικων καλωδίων.
Ο «Στατικός ηλεκτρισμός» είναι αυτός που κάνει τα κυκλώματα να λειτουργούν! Χωρίς το «στατικό ηλεκτρισμό" που παρέχεται από τις μπαταρίες ή τις γεννήτριες, οι σύγχρονες ηλεκτρικές συσκευές δεν θα μπορούσαν να υπάρχουν. Αυτό δεν θα επρεπε να είναι μια μεγάλη έκπληξη, αφού η τάση και η ηλεκτροστατική είναι στενά αλληλένδετες.
Εδώ είναι ένας άλλος τρόπος να το δουμε αυτό: όταν τρίψετε κάποια γούνα στο πλαστικό, θα δημιουργήσετε πολλές χιλιάδες βολτ, ενώ οι κοινές μπαταρίες παράγουν μόνο λίγα βολτ. Αλλά και οι δύο αυτές δημιουργούν διαφορα φορτιου στην επιφάνεια. Και οι δύο δημιουργούν ηλεκτροστατική έλξη και δυνάμεις άπωσης . Είναι οι ηλεκτροστατικές δυνάμεις που κινουν τα φορτια στα καλώδια σε ένα κύκλωμα. Τα ηλεκτρικά ρεύματα αντλούνται από το "στατικό ηλεκτρισμό."
Ο «Στατικος ηλεκτρισμος» είναι πολύ αδύναμος και αδύνατον να είναι χρήσιμος
ΛΑΘΟΣ.
Μερικοί συγγραφείς μας λένε ότι "ο στατικός ηλεκτρισμός" είναι πολύ ασθενέστερος από ό, τι οι μπαταρίες και οι τυπικές ηλεκτρικές γεννήτριες. Λένε ότι η «στατική» είναι μόνο σε θέση να σηκωσει τα μαλλιά, ή μπορεί να απωθησει ελαφρώς μερικά κομμάτια αλουμινόχαρτο. Λάθος! Η Ηλεκτροστατική δύναμη δεν είναι εγγενώς πιο αδύναμη από την μαγνητική δύναμη. Αλλά έχουν ένα δίκιο.
Πρώτα απ 'όλα ας ξεκαθαρίσουμε κάτι:Όλοι οι κινητηρες περιέχουν «στατικό ηλεκτρισμό».Αλλωστε , η τάση και τα επιφανειακά –φορτία είναι το αίτιο των ηλεκτρικών ρευμάτων, έτσι όλα τα ηλεκτρικά κυκλώματα και τα ηλεκτρικά μοτερ βασίζονται στον «στατικό ηλεκτρισμό».Τότε τι πραγματικά εννουν όταν λένε ότι ο στατικός ηλεκτρισμός είναι ασθενής και αδύναμος;
Στην ουσία μιλουν για την έλξη και άπωση ηλεκτρικών φορτίων, σε αντιστοιχία με την ελξη των αντίθετων μαγνητικών πόλων.Μιλάνε για τη διαφορά μεταξύ των μοτερ με περιελιξη που χρησιμοποιουν μαγνητικά πεδία,σε αντιστοιχία με τα μοτερ πυκνωτων που χρησιμοποιουν ηλεκτρικά πεδία.
Τα κλασσικα μοτερ με περιέλιξη είναι πανίσχυρα επειδή οι περιελιξεις των ηλεκτρομαγνητων μπορουν να πιέσουν ή να τραβήξουν δυνατα ενάντια σε μαγνήτες ή αλλες περιελιξεις.Αλλα άν κατασκευασουμε ένα μοτερ από φορτισμένο αλουμινενιο φυλλο , αυτος ο κινητηρας θαναι αρκετα αδυναμος.
Για μισό λεπτό! Αυτό είναι λάθος,μιας και ο μαγνητισμος δεν είναι έμφυτα πιο δυνατός από την ηλεκτρική δύναμη.Μην ξεχνάμε οτι η ηλεκτρική δύναμη είναι που κρατά το σιδηρο στερεό.Ο μαγνητισμος μπορει ναναι εξισουν ασθενικος.Τα πρωτα μαγνητικά μοτερ ανακαλυφθηκαν απο τον FARADAY και ήταν εξαιρετικά ασθενικά.Πηρε πολλα χρόνια για να καταφέρει κάποιος να κατασκευασει ισχυρά μαγνητικους κινητηρες.Πρωτα , επρεπενα αγνοησουντις ασθενεις ηλεκτρομαγνητικες δυνάμεις που εμφανιζονται από τα ηλεκτρικά ρευματα και τον υγρο υδραργυρο και αντιθετα να ανακαλυψουν το ηλεκτρομαγνητικο πηνίο.Μετα οι εφευρετες επρεπε να σταματησουν τη προσπαθεια κατασκευης κινητηρων με τροχους που περιστρεφονταν απο στροφαλοφορους αξονες με μαγνητικά πιστόνια.Αντιθετα ανακαλυψαν πως να χρησιμοποιουνε μικρα περιστρεφόμενα πηνία τυλιγμενα σε μεγαλυτερα πηνία.Οι μοντερνοι ηλεκτρικοι κινητηρες ειναι εξαιρετικά ισχυροι αλλα πολλοι πιο διαφορετικοι από την πρωτη ανακαλυψη του Faraday.
O Ben Franklin εφηυρε τον πρωτο κινητηρα που χρησιμοποιουσε ηλεκτρικά φορτία που ελκουν και απωθουν.
Ο τροχός του Φρανκλιν ήταν εξαιρετικα αδύναμος , οσο αδυναμος σαν τον “Soda-bottle electrostatic motor” (http://www.eskimo.com/~billb/emotor/emotor.html).
Οι επιστήμονες και οι εφευρετες τελικά κατασκευασαν πολυ καλυτερους κινητηρες απο πυκνωτες.Χρησιμοποιησαν πολυστρωματικες στοιβες μεταλλικων πλακων που περιστρεφονταν σε κενο.Αυτοι οι κινητηρες ειναι τόσο ισχυροι όσο και εκεινοι με τη περιελιξη , αλλα πανακριβοι.
Επίσης απαιτουν υψηλο βολταζ αντι για υψηλό ρευμα.Για αυτους τους λογους δεν μπορειτε να αγοράσετε εναν κινητηρα με πυκνωτη ενος ιππου, ενω οι κινητηρες με περιελιξη ειναι πολυ φθηνοι και κοινοι.
Ο ΧΑΡΤΑΕΤΟΣ ΤΟΥ ΒΕΝΙΑΜΙΝ ΦΡΑΓΚΛΙΝΟΥ ΧΤΥΠΗΘΗΚΕ ΑΠΟ ΚΕΡΑΥΝΟ; ΑΥΤΟ ΔΕΝ ΕΓΙΝΕ ΠΟΤΕ
Η ασθενης ηλεκτρικη διαρροη μέσω του αερα εκανε τον χαρταετο και το σχοινι να φορτιστουν και οι τριχες του σχοινιου να σηκωθουν ορθιες.Ο σπαγγος ειναι ελαφρα αγωγιμος σε μια υγρη μέρα και στον Φραγκλινο λειτουργησε σαν κεραια.Ο σπαγγος μετα χρησιμοποιηθηκε για να προκαλεσει σπινθηρες ηλεκτριζοντας ενα κλειδι.
ΩΡΑΙΑ, ΤΟΤΕ ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΣΤΑΤΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ;
Ετσι, αν ο Στατικος Ηλεκτρισμος ειναι ενα ειδος επιστημης , τοτε δεν εχει γίνει απο γεννητριες.Με παρομοιο τροπο μπορεις να διαμελισεις εναν βατραχο αλλα δεν θα βρεις πουθενα καμμια Βιολογια.Και οι πετρες δεν περιεχουν ουτε ενα μικρο κομμάτι απο «Γεωλογία»
Υπενθυμιση: Η Υδροστατική είναι η μελετη της πιεσης των υγρων,Η νευτωνια στατικη η μελετη των φυσικων δυνάμεων και ο Στατικος Ηλεκτρισμος η μελετη του φορτίου,τασης και ηλεκτρικών δυνάμεων.Που μπορουμε να βρουμε Στατικό ηλεκτρισμό? Στα βιβλία φυσικής και στα κτιρια του Πανεπιστημίου.
2. Ο στατικος ηλεκτρισμος ειναι μια σειρα γεγονοτων που οι ανθρωποι ταιριαξανε μαζι.
Οι σπινθηρες και οι κεραυνοι ειναι «στατικος ηλεκτρισμός»,αν και οι σπινθηρες και οι κεραυνοι ειναι τα πιο δυναμικα πραγματα που μπορει κανεις να σκεφτει.
Απο που προερχεται ο στατικος ηλεκτρισμος?
Από τα ανθρωπινα μυαλα. Σαν τον «καιρό» ή την «γραφειοκρατία» καθως και αλλες ταξινομήσεις φαινομένων.
3.Στατικος ηλεκτρισμος ειναι μια αλλη λεξη για την υψηλή ταση
Οποτεδηποτε εχουμε υψηλη ταση.τοτε εχουμε ηλεκτροστατικη ελξη και απωση.Η υψηλη ταση μπορει να ελκυσει τη σκονη ή μικρα χαρτια και κανει τα μαλλια να ορθωνονται.Με το υψηλο βολταζ μπορουμε να παρουμε σπινθηρες ,ηχους μπλε χρωματα και λαμψεις.Το υψηλο βολταζ δημιουργει οζον.Αυτα τα πραγματα ειναι το σημα κατατεθεν του Στατικου Ηλεκτρισμου , αλλα ποτε δεν προκαλουνται από τη «στατικότητα» των ηλεκτρικων φορτιων.Αντιθετα προκαλουνται απο πυκνα ε-πεδια.Πυκνα ε-πεδια ειναι ενας αλλος ορος να πουμε «υψηλη ταση».
4.Στατικος ηλεκτρισμος σημαινει ασυμετρια ηλεκτρικου φορτίου.Ηλεκτρικά ουδετερη ύλη περιεχει σε κοντινη αποσταση ηλεκτρονια και πρωτονια.Τα θετικα και τα αρνητικά ειναι πολυ κοντα με αποτελεσμα να αλληλο-εξουδετερωνονται,γιαυτο τα ηλεκτρικα φαινομενα δεν φανερωνονται στην καθημερινοτητα μας.Αλλα αν κατα λαθος απομακρυνουμε μια δεσμιδα ηλεκτρονιων απο τα ατομα τους και μετα τα τοποθετησουμε σε μια αποσταση θα δημιουργησουμε μια περιοχη θετικου φορτιου.Αυτες οι ασυμμετριες φορτιου θα περικυκλωθουν πάντα απο εντονα e-πεδια
ΠΗΓΗ :http://nexusilluminati.blogspot.com/2009/02/static-electricity-misconceptions-how.html
ΠΗΓΗ :http://amasci.com/emotor/stmiscon.html
http://episthmi.blogspot.com/2011/08/blog-post.html
1 σχόλιο:
Κύριε William J. Beaty μήπως είστε Βλάκας;
Και ασείς που δημοσιεύσατε αυτό το άναρθρο άρθρο μήπως είστε Ηλίθιοι;
Όπως και νάχει είστε επικίνδυνοι.
Γιάννης Τσαγγαρίδης, Φυσικός
Δημοσίευση σχολίου