UVOD
Savremena civilizacija, savremeni život, celokupno čovekovo okruženje, bazira se na energiji
koja se dobija od elektriciteta i na mogućnostima njegovog korišćenja. Ova energija se koristi za
osvetljavanje kako bi produžili dan, koristi se za pokretanje raznih mašina radi zamene ljudskog
rada kako bi čovekov život bio lakši, koristi se u svrhe telekomunikacija kako bi se ljudi
međusobno lakše sporazumevali, jedan drugom približili i međusobno se bolje upoznali.
Naziv elektricitet je drevan koliko i ljudsko znanje i zapravo znači nešto sasvim drugo, pošto
potiče od grčke reči „ηλεκτρον“ (elektron), koja znači ćilibar. Ovaj neobičan materijal nije
slučajno povezan sa elektricitetom, a njegova popularnost u antici je doprinela da se uoče
njegove električne osobine. Ćilibar je odavno poznat i još u praistoriji je korišćen kao nakit. To
je žuta i crvenkasta smola koja se fosilizovala. Tako stvrdnuta predstavljala je dragocenost u
ranim ljudskim kulturama i prvim civilizacijama. Stari Grci su za ćilibar koristili reč „elektron“.
Prema ovom nazivu prenosioci unutar električnog polja nazvani su elektroni, a sam naboj dobio
je ime elektricitet.
Naravno, bilo je i drugih naziva za ovu pojavu, kao što su humor, flogiston, vitrijum ili
efluvijum. Tokom hiljadu godina duge istorije istraživanja elektriciteta, menjala se i ideja o ovoj
pojavi.
1
ISTORIJSKI RAZVOJ NAUKE O ELEKTRICITETU
Tales iz Mileta je u 7. veku pre nove ere prvi ispitivao ćilibar zbog njegovih
čudnih svojstava. Naime, kad se ćilibar protrlja krpom, on tada privlači i
podiže paperje i komadiće papira. Sličnu pojavu uočio je i Tales, ali nije
mogao da objasni šta se to sa ćilibarem dešava. Ovu tajanstvenost stari Grci
pripisivali su nekim nadzemaljskim uzrocima i udahnuli su ćilibaru život i
dušu, a neke pojave su različito tumačili i pripisivali svecima i bogovima. Iz
ovih vremena potiče i ime za elektricitet jer „elektor” je grčka reč za Sunce.
Kasnije su Grci od te reči prešli na „elektron”, naziv za ćilibar koji svojom
bojom zajedno sa zlatom podseća na Sunce.
Ćilibar
Električne pojave su bile poznate ljudima, ali niko se nije zainteresovao da ih objasni više od
2000 godina. Tek Džilbert (William Gilbert, 1544 – 1603.) saopštava važno otkriće da postoje
mnoga tela koja se trenjem mogu naelektrisati kao što su staklo, vuna, sumpor, drago kamenje
itd. Te supstance Džilbert naziva električnim. Navodi osnovne razlike između elektriciteta i
magnetizma. Magnet je samo jedna supstanca, a električna tela su brojna; magnet ne treba da se
trlja, a njih treba. Magnet privlači samo gvožđe, a oni sve. Pored toga što naelektrisana tela
privlače razne predmete, Italijan Kabeo (Nicolo Cabeo 1585 – 1650.) uočava odbijanje
naelektrisanih tela, ali mu je to bilo neprihvatljivo jer je smatrao da svako telo može da ima samo
jedno prirodno kretanje.
Za otkriće da elektricitet može da se kreće od jednog tela do drugog zaslužan je Grej (Stephen
Greu, 1670 – 1736.), kao i za druge pojave. Šarl Dife se neposredno nadovezuje na radove Greja.
2
Tales (625 – 548.p.n.e.)
Tales (625 – 548.pne.)
Objašnjava da se sva tela mogu naelektrisati. Metali, tečnosti i meka tela ne mogu da se
naelektrišu trljanjem, ali to se postiže prinošenjem nekog većeg naelektrisanog tela. Difeovi
radovi su objavljeni 1734. godine u časopisu Kraljevskog društva u Londonu. Do istih
zaključaka došao je dosta kasnije 1759 Englez Robert Simer, član engleskog kraljevskog društva.
Dalje proučavanje elektriciteta dovodi do usavršavanja električnih mašina i njihovog razvoja,
prvo u Nemačkoj 1743. godine, a zatim 1745. u Engleskoj i Francuskoj. Razvojem električnih
mašina dolazi i do otkrića aparata za skladištenje elektriciteta (kondenzatora).
Za objašnjenje električnih pojava u atmosferi najzaslužniji je Frenklin (Benjamin Frenklin 1706
– 1790.) koji je povezao blagost ćilibarove duše i stravični prasak munje i groma. Godinu dana
kasnije ruski fizičar Rihman (Georg Vilьgelьm Rihman 1711 – 1753.) izvodio je slične
eksperimente, ali je tom prilikom poginuo od udara groma.
Kako je ustanovljeno da postoje dve vrste naelektrisanja, pozitivno i negativno, što uslovljava
privlačenje i odbijanje naelektrisanih tela Kulon (Charles Augustin Koulon 1736-1860.) je
svojim radovima dao opšti zakon međusobnog delovanja naelektrisanih tela na nekom rastojanju.
Ovaj zakon je ustanovio pomoću precizne torzion vage, kojom mogu da se mere veoma male
sile. Ova vaga je dobila ime po njemu – Kulonova torziona vaga.
Charles Augustin Koulon 1736-1860
Pronalaskom baterije za čuvanje elektriciteta, od Italijana Volte (Alessandro Volta 1745-1827.)
dalji radovi u oblasti elektriciteta su bili usmereni na njegovo kretanje kroz provodnik i vezu sa
3
magnetnim pojavama tj. ustanovljeni su zakoni elektromagnetizma radovima Kristijana Ersteda
(Christian Oersted, 1777-1851.), Andre-Mari Ampera (Andre-Marie Ampere, 1775-1836.) Majkl
Faradeja (Michael Faraday, 1791-1867.), Popova (Aleksandr Stepanovič Popov 1859 – 1905.),
Oma (Georg Simon Ohm 1787 – 1854.), i Maksvela (James Clerk Maxwell 1831-1879.). Svi ti
zakoni elektriciteta i magnetizma otkriveni su pre saznanja o nosiocu naelektrisanja i o
električnoj strukturi supstancije. Ti zakoni u prvobitnom obliku važe i danas, iako im je
objašnjenje drugačije nego onda.
ELEKTRIČNA STRUKTURA SUPSTANCIJE
Utvrđeno je da je struktura supstancije električne prirode, odnosno da se svaki atom sastoji od
pozitivno naelektrisanog jezgra i negativno naelektrisanog omotača. Koristeći eksperimentalne
metode i saznanja o raznim zračenjima, J. J. Tomson (Joseph John Thomson 1856 – 1940.) i
njegovi učenici, su otkrili 1897. godine elektron kao fundamentalnu količinu elektriciteta
proučavajući naelektrisanje jona gasova. To je naelektrisana čestica koja se nalazi u omotaču
svakog atoma. S obzirom na to da su joni i naelektrisani materijali i zračenja uveliko proučavani,
toj čestici je još 1894. godine Stoni (George Johnstone Stoney 1826 – 1911.) dao naziv elektron
što je i usvojeno. Tako je nepobitno otkrivena veza između elektriciteta i strukture supstancije i
do danas naelektrisanje elektrona pretstavlja najmanje naelekrisanje i naziva se elementarno
naelektrisanje. Ubrzo se pokazalo da su sva naelektrisanja celi umnošci naelektrisanja jednog
elektrona ili protona.
Na razne načine, eksperimentalno i teorijski, utvrđeno je da je prečnik atoma oko 10 -10 m, a
prečnik jezgra 10-14 m, ili oko deset hiljada puta manji prečnik od atoma.
Po svom sastavu najjednostavniji je atom vodonika koji je prvi element u
periodnom sistemu elemenata. Jezgro atoma vodonika sastoji se od jedne
čestice koja se naziva proton. Taj naziv predložio je Raderford (Ernest
Rutherford 1871 – 1937), 1920. godine. Proton je pozitivno naelektrisana
4 Model atoma
vodonika
čestica koja poseduje takođe elementarno naelektrisanje kao i elektron, ali sa masom oko dve
hiljade puta većom od elektrona:
mp= 1836,5 me
gde je mp – masa protona, me – masa elektrona. Atom vodonika u omotaču sadrži samo jedan
elektron. Tako u atomu negativno naelektrisanje predstavljaju elektroni, a pozitivno protoni.
Takođe je otkrivena čestica koja ima istu masu kao i elektron, ali pozitivno naelektrisanje, a
nazvana je pozitron. Elektron i pozitron mogu da se smatraju kao čestica i antičestica, jer imaju
istu masu ali naelektrisanja su suprotnog znaka. Pozitroni nisu sastavni deo atoma. Oni nastaju
zajedno sa elektronom u specijalnim uslovima i brzo se transformišu u druge oblike.
Posle voonika, po svom sastavu, najjednostavniji je atom helijuma koji se nalazi na drugom
mestu u periodnom sistemu elemenata. Atom helijuma sadrži dva elektrona. Prema tome atom
helijuma ima dva protona, međutim masa helijuma je oko četiri puta veća od mase atoma
vodonika. Istraživanja su pokazala da se pored protona, kao sastavni delovi u jezgru atoma
nalaze i neutroni. Neutron je otkriven tek 1932. godine od strane engleskog fizičara Čedvika
(James Chadwick 1891 – 1974). Masa neutrona je približno jednaka masi protona (1839 m e).
Neutron je u električnom smislu neutralan. Tako jezgro helijuma sadrži pored dva protona i dva
neutrona, pa mu je zbog toga masa veća četiri puta od mase jezgra vodonika.
Hemijske osobine elemenata zavise od spoljašnjeg elektronskog sloja u omotaču, a broj
elektrona u električno neutralnom atomu odgovara njegovom renom broju u periodnom sistemu
elemenata. Kada se jedan elektronski sloj popuni, pri daljem povećanju otpočinje formiranje
sledećeg sloja, pa se hemijske osobine elemenata unekoliko ponavljaju, što odgovara periodima
u periodnom sistemu elemenata. Tako idući dalje u periodnom sistemu elemenata, atomi postaju
sve složeniji, a broj čestica postaje sve veći. Najsloženiji atomi, prema tome, pripadaju
elementima na kraju periodnog sistema kod kojih broj čestica prelazi tri stotine.
Među protonima i elektronima javljaju se privlačne električne sile koje su po izvesnim
osobinama slične gravitacionim. No ovde se još javljaju i odbojne sile koje se ne javljaju kod
gravitacije, po čemu električne sile bitno razlikuju od ravitacionih. Pri tome važi da se dve
istoimene vrste elektriciteta odbijaju, a raznoimene privlače. Elektricitet prema tome ima polarnu
prirodu tj. postoje dva pola odnosno dve vrste elektriciteta koje pokazuju suprotna dejstva.
5
Usvojeno je da se jedna vrsta označava sa +, a druga sa – . Elektricitet elektrona se smatra
negativnim, a protona pozitivnim. Takva podela usvojena je davno pre otkrića elektrona i
protona, pa je zbog praktičnosti zadržana uz nova shvatanja.
Stabilnost atoma objasnila je kvantna fizika uvodeći postulate za kretanje elektrona oko jezgra.
Borovim (Nils Henrik Dejvid Bor 1885 – 1962) postulatima i uvođenjem kvantnih brojeva za
opisivanje stanja atoma, razvio se sasvim novi pogled na strukturu materije.
KOLIČINA ELEKTRICITETA
Pri posmatranju elementarnih osobina elektriciteta mogu se odmah uočiti gradacije u
naelektrisanju tela. To može lako da se uoči na razne načine. Ako se posmatra takva pojava
pomoću elektrometra, elektricitet će preći na statičnu pločicu i pokretnu pločicu i pokazati neki
otklon usled odbijanja iste vrste elektriciteta. Ako se opisani proces naelektrisanja ponovi
nekoliko puta može da se ustanovi da će pri svakom naelektrisavanju pokretna pločica zauzimeti
sve viši položaj. Opisana pojava na elektrometru navodi na zaključak da i kod naelektrisavanja
tela postoji jedna veličina koja je analogna sa količinom nekog fluida, koji se sa malom posudom
prebacuje u veću. Ova veličina naziva se količina elektriciteta. Mnoge električne pojave mogu
jednostavno da se tumače ako se usvoji količina elektriciteta kao jedna od osnovnih veličina kod
električnih pojava. Ovakva kvantitativna mera za naelektrisanje obeležava se sa q. Sa gledišta
diskretne strukture elektriciteta, količina elektriciteta q se tumači brojem elementarnih
naelektrisanja koja se nalaze na telu, a nisu neutralisana suprotno naelektrisanim česticama.
Prema takvom shvatanju svaka količina elektriciteta je celi umnožak elementarne količine
elektriciteta e. Manja količina elektriciteta do saa nije poznata, tako da je:
q = n.e
gde je q neka količina elektriciteta, e elementarna količina elektriciteta, a n ceo broj.
Ako jedan atom sadrži jedan ili nekoliko elektrona manje ili više nego u neutralnom stanju, onda
je takav atom pozitivno ili negativno naelektrisan. U takvom stanju atom se naziva jon. Prema
tome, tamo gde postoji negativno naelektrisanje jasno je da je nastao višak elektrona u poređenju
sa neutralnim stanjem, a gde postoji pozitivno naelektrisanje tu je manjak elektrona. Količinu
6
elektriciteta karakteriše opisano stanje supstancije i takva veličina se naziva naelektrisanje.
Jedinica količine elektriciteta je kulon i obeležava se sa C.
1 C = 6,22.1018 e
znači jedan kulon ima oko šest triliona elementarnih naelektrisanja. Prema tome elementarna
količina elektriciteta e ima naelektrisanje:
e = 1,602.10-19 C
NAELEKTRISANJE TRENJEM I DODIROM
Tek je u sedamnaestom veku, kada su se ljudi zainteresovali za električne pojave, utvrđeno da
svako telo može da se naelektriše i da se pri tom javljaju dve vrste naelektrisanja, čija su dejstva
suprotna i koji mogu da se međusobno neutrališu. Tada je ustanovljeno gledište da su sva tela u
normalnom stanju električni neutralna, a da se ona mogu naelektrisati trenjem ili drugim
postupkom, tako da se javlja jedna ili druga vrsta elektriciteta. Konvencionalno je usvojeno da
elektricitet koji se dobije kad se staklena šipka protrlja svilenom tkaninom nazove pozitivan
elektricitet, a negativnim elektricitetom suprotna vrsta koja se dobije kad se štap od ebonita
protrlja krznom. Takođe je utvrđeno da se neko neutralno telo može naelektrisati ako se dodirne
telom koje je već naelektrisano. Ovo pokazuje da elektricitet može preleziti sa tela na telo. Iz tih
razloga se u početku razvoja nauke o elektricitetu smatralo da je elektricitet neka vrsta fluida
koja prelazi sa tela na telo. Pored ovih, ustanovljena je i činjenica da elektricitet prolazi kroz
neka tela. Među njima na prvom mestu spadaju metali, dok je kod drugih tela prolaz elektriciteta
neznatan. Prva tela su nazvana provodnici, a druga izolatori.
U normalnom stanju kod električno neutralnog tela su uravnotežene pozitivne i negativne
količine elektriciteta i njihova se dejstva neutrališu, odnosno tela koja su nenaelektrisana sadrže
istu količinu pozitivnog i negativnog elektriciteta. Ako se ova ravnoteža poremeti onda će tela
sadržati manji ili veći broj elektrona od normalnog odnosno biće pozitivno ili negativno
naelektrisana. Kako se u telima obično kreću elektroni, kao nosioci naelektrisanja, to se
naelektrisanje tela obično tumači viškom ili manjkom elektrona. Naelektrisavanje tela se
objašnjava jednostavno prelaskom elektrona sa tela na telo, bilo da se ona naelektrišu trenjem ili
7
dodirom. Pri običnom dodiru različitih tela izvestan broj elektrona pređe sa jednog tela na drugo.
U kom će se smeru izvršiti prelaz zavisi od prirode tela. Trenjem se daje mnogo veća mogućnost
prelaska elektrona, te se tela daleko više naelektrišu. Naelektrisanja tela pri običnom dodiru su
stoga neznatna prema naelektrisanju trenjem te ovako mala naelektrisanja nisu bila odmah
primećena pa se smatralo da se tela naelektrisavaju samo trenjem. Tela kroz koja elektroni mogu
lako da se kreću, kao što je to slučaj kod metala, pretstavljaju provodnike, dok su izolatori tela
kroz koja se elektroni veoma slabo kreću. U ovom pogledu može da se govori samo o lakšem ili
težem kretanju elektrona kroz tela te postoje samo bolji i lošiji provodnici jer potpuni izolatori
niti idealni provodnici ne postoje.
UZAJAMNO DEJSTVO NAELEKTRISANIH TELA
Sile koje se javljaju među naelektrisanim telima bile su prve poznate pojave vezane za
elektricitet. Već kod ogleda sa ćilibarom uočene su elektrostatičke sile. One su zato i bile prvi
predmet detaljnih ispitivanja električnih pojava. Kulon je 1785. godine ispitivao prirodu ovih sila
pomoću osetljive torzione vage. Pri tome je mogao da meri silu između dva mala naelektrisana
tela menjajuću njihovo međusobno rastojanje i količinu elektriciteta na njima. Količine
elektriciteta je mogao da menja na taj način što je naelektrisanu kuglicu dodirnuo sa
nenaelektrisanom kuglicom istih dimenzija. Na taj način je količina elektriciteta na obe kuglice
bila polovina početnog naelektrisanja. Razelektrisavanjem jedne kuglice i ponovnim
dodirivanjem sa naelektrisanom kuglicom naelektrisanje se smanjuje na četvrtinu, osminu itd. Na
taj način je ustanovio zakon koji se po njemu zove Kulonov zakon za elektrostatičke sile. Taj
zakon glasi: među dva naelektrisana tela deluje sila koja je srazmerna količinama elektriciteta na
tim telima, a obrnuto srazmerna kvadratu njihovog međusobnog rastojanja. Ako sa i
označimo količine elektriciteta na prvom i drugom telu, a sa r njihovo međusobno rastojanje,
onda ovaj zakon ima oblik
gde je električna propustljivost, a takođe se još naziva dielektrična konstanta.
8
ELEKTRIČNO POLJE
Naelektrisano telo prouzrokuje promenu u okolnom prostoru. Ono izaziva specijalno fizičko
polje koje se naziva električno polje. Kao i ostala fizička polja, ono dejstvuje određenim silama
na onu vrstu kvantuma koja to polje izaziva. Naime, električno polje nastaje oko količine
elektriciteta, pa se dejstvo tog polja manifestuje na neku drugu količinu elektriciteta. Priroda
električnog polja, kao i svakog fizičkog polja još nije sasvim jasna. To je svakako jedan od
oblika kretanja materije. Nije isključeno da se radi o specijalnim česticama koje naelektrisano
telo emituje u okolni prostor vršeći promenu kretanja čestica te okolne sredine.
Pravac i intenzitet električnog polja zavisi od oblika naelektrisanog tela i od rasporeda okolnih
tela. U opštem slučaju električno polje može da ima vrlo složen raspored u prostoru. Sa druge
strane električno polje se formira i u bezvazdušnom prostoru u kome nema vizuelnih pojava
odnosno pojava koje bi bile pristupačne direktnom posmatranju. Usled toga bilo je neophodno
uvesti simboličko predstavljanje polja pomoću linija sile.
Jačine električnog polja tačkastog naelektrisanja na rastojanju iznosi:
.
Jedinica za jačinu električnog polja je:
=
PROVODNIK U ELEKTRIČNOM POLJU. INFLUENCIJA
9
Pravac i smer električnih linija sile
Njutn
Kulon
Kada se nenaelektrisani provodnik nađe u električnom polju, odnosno u blizini naelektrisanog
tela, јaviće se u njemu dva naelektrisanja suprotnog znaka. Ako se provodnik udalji iz
električnog polja opet postaјe neutralan. Ta poјava naziva se influencјa. Ovakvo ponašanje
provodnika obјašnjava se činjenicom da se u svakom neutralom provodniku nalaze јednake
količine pozitivnog i negativnog elektriciteta i da u provodnicima odnosno metalima ima
slobodnih elektrona. Kada se provodnik unese u električno polje onda će na obe vrste
naelektrisanja delovati elektrostatičke sile suprotnog smera odnosno te sile će težiti da razdvoјe
suprotne vrste elektriciteta. Negativno naelektrisanje, odnosno slobodni elektroni, će pod
uticaјem ovih sila moći da se pomeraјu u provodniku dok pozitivna naelektrisanja, vezana za
јezgro atoma nemaјu takve mogućnosti. Elektrosatička sila deluјe na negativne elekrone u smeru
koјi јe suprotan smeru polja. Pod deјstvom te sile јaviće se tendenciјa povećanja koncentraciјe
elektrona u tom smeru. Ovo znači da će se na tom kraјu јaviti višak elektrona tј. taј deo tela biće
negativno naelektrisan. Na suprotnom kraјu tela će onda ostati u višku pozitivni elektricitet,
odnosno tamo će se јaviti pozitivno naelektrisanje. Ove dve količine suprotnih vrsta elektriciteta
moraјu biti јednake. Idući pravcem polja na većem udaljenju naelektrisanje јe uvek istog znaka, a
na suprotnom kraјu tela јe onda naelektrisanje suprotnog znaka. Ovakvo stanje na provodniku
može da se smatra kao neka vrsta električne napregnutosti. Ukoliko јe električno polje većeg
intenziteta, utoliko će i ova napregnutost biti veća, te će i indukovane količine elektriciteta biti
veće.
ELEKTRIČNE POJAVE U ATMOSFERI10
Naelektrisavanje provodnika influencijom
+
Poјave kao što su munja i grom koјe se јavljaјu u atmosferi, dugo su pripisivane svecima i
nadprirodnim silama. Izvesna sličnost između munje i električne varnice navodila јe ljude, koјi
su otkrivali taјne elektriciteta, na pomisao da јe munja električna poјava u atmosferi. Ovo јe
potvrdio Frenklin (1752.) svoјim ogledima.
Zaintrigiran fenomenom munje, Frenklin se 1752. godine potpuno posvetio tom pitanju. Prodao
je svu svoju imovinu i štampariju kako bi se bavio eksperimentima sa elektricitetom. U svom
čuvenom ogledu puštao je zmaja sa oštrim metalnim vrhom kako bi
uhvatio munju i ustanovio njenu prirodu. Zmaj je bio vezan vlažnim
kanapom koji provodi elektricitet, a na dnu se nalazio metalni ključ.
Frenklin je svoj opasni eksperiment izveo uz velike mere opreza.
Zmaja je puštao uoči nevremena, pri čemu je stajao zaklonjen vratima i
ispod nadstrešnice, a vlažni kanap je držao svilenim koncem koji ne
provodi struju. Kada je kiša ovlažila kanap onda je Frenklin iz ključa
izvlačio velike varnice. Ovaj opasni ogled je pokazao da su oblaci
naelektrisani. Naelektrisanje oblaka potiče usled njegovog kretanja
kroz atmosferu. U atmosferi se nalaze razne naelektrisane čestice,
slobodni elektroni, gasni joni, naelektrisani delići prašine, naelektrisane kapljice vode, a na većoj
visini naelektrisani ledeni kristali. Nakon što je Frenklin ustanovio da se naelektrisanje održava,
njegova istraživanja je nastavio engleski naučnik Džozef Pristli, koji je uočio zavisnost
električne sile od količine naelektrisanja i rastojanja.
Zemlja јe negativno naelektrisana i njeno naelektrisanje iznosi oko 600000 kulona. Pozitivni јoni
se kreću ka zemljinoј površini, a negativni uvis. Usled te struјe koјa za celu Zemlju iznosi oko
1500 kulona u sekundi, Zemljina površina bi se razelektrisala za nekoliko minuta kad ne bi bilo
nepogoda (oko 16 miliona u godini) pri koјima se Zemljina površina ponovo negativno
naelektriše. Na celoј Zemlji prosečno nastaјe 100 munja u svakoј sekundi.
Munja јe ogromna električna varnica između dva oblaka. Munja јe većinom dugačka od 1km do
5 km. U retkim slučaјevima može biti mnogo kraća (100 m) i mnogo duža (50 km). Munja
između tla i oblaka zove se grom. Dužina njegove varnice јe oko 3 km. Munja i grom traјu od
јedne do nekoliko hiljaditih delova sekunde. Napon pri kome se јavlja munja može iznositi i do
miliјardu volti. Prosečna količina elektriciteta koјa se pomoću munje prazni, iznosi oko 20 11
Bеnjamin Frenklin
kulona. Pored liniјskih munja postoјe i loptaste munje. Njihovo nastaјanje niјe dovoljno
razјašnjeno.
Kada se naelektrisani oblak približi zemlji, ili kad јe viši napon u atmosferi, što јe slučaј pred
nepogodu, onda se usled influentnog deјstva nagomilava suprotan elektricitet na vrhovima
metalnih šiljaka, katarki, tornjeva, stena, drveća. Na visokim planinama može se dogoditi da se
na planinskim palicama, ledenim šiljcima vide pramenasti plamičci i čuјe šuštanje i pucketanje.
Ova poјava јe poznata pod imenom vatra svetog Iliјe ili svetog Elma.
Munja na svom putu ka zemlji traži tela koјa naјbolje provode elektricitet, pre svega metale. Kad
nema metala, onda traže vlažno tlo i visoka tela, vrhove brda, visoko drveće, tornjeve, visoke
usamljene zgrade, ljude ili životinje na otvorenom polju itd. Ako grom udari u drvo ili
nezaštićenu zgradu, može izazvati cepanje, razaranje i požar. Ako јe provodnik lošiјi, opasnost јe
veća. Za ljude i životinje grom predstavlja veliku opasnost. Neposredan udar groma јe
smrtonosan (u 40% slučaјeva) ili prouzrokuјe obamrlost, besvesnost, opekotine. Na 1 milion
ljudi pogine od groma prosečno 4 čoveka godišnje.
Za zaštitu zgrada od groma služi gromobran. Gromobran se
sastoјi od uspravne metalne šipke sa pozlaćenim vrhom
(radi zaštite od rđe), koјi se postavlja na naјviši deo zgrade.
Ta šipka јe povezana debelim provodnikom, gromovodom,
naјkraćim putem, izbegavaјući oštre uglove, za Zemlju. Da
bi spoј sa Zemljom bio bolji, provodnik јe vezan za bakarnu
ploču ili cinkani lim koјi јe zakopan u vlažnu Zemlju na 3 –
4 m daleko od zgrade. Radi sigurniјe zaštite od groma treba
sve istaknute metalne predmete na zgradi, metalni krov,
oluke, i u zgradi metalne stepenice, cevi, dizalice, rezervoare na tavanu, vezati provodnikom za
gromovod. Na visoke zgrade stavlja se više gromobranskih šipki koјe su međusobom povezane
provodnicima.
ELEKTRICITET U SVAKODNEVNOM ŽIVOTU
(STATIČKI ELEKTRICITET)
12
Munja i grom
Kao što sam već ranije napisala supstancija se može naelektrisati međusobnim trenjem. Pri tome
se javlja mogućnost stvaranja statičkog elektriciteta. Ovo se može primetiti pri skidanju vunenog
džempera, čuje se pucketanje usled trenja uz ostalu odeću, u mraku se vide i varnice koje
„skaču“ između odeće. Nakon duže šetnje po tepihu varnice skoče ako se dodirnu metalni delovi.
Statički elektricitet se može nagomilavati na mestu gde se stvara ili na nekom drugom mestu, do
koga se prenosi provođenjem preko nekog provodnika. Povećanjem količine elektriciteta na
nekom mestu, povećava se i njegov potencijal u odnosu na okolinu. Kada on dostigne kritičnu
vrednost ili steknu neki drugi uslovi, dolazi do njegovog pražnjenja prema okolini u vidu
varnice. Ona može biti uzrok mnogih nezgoda kao na primer:
- može da izazove požar ili eksploziju u ugroženim prostorima,
- može da ošteti delove elektronskih kola,
- može da izazove nesvesne pokrete delova čovečjeg tela, zbog čega može doći do
samopovrede ili povrede drugih, itd.
Statički elektricitet se, na primer, stvara: pri kretanju nekih tečnosti kroz cevovode, pri kretanju
traka raznih kvaliteta preko valjaka, pri kretanju čoveka u prostorima gde se delovi njegove oeće
taru sa drugim površinama, pri kretanju automobila, itd. Kolikom količinom elektriciteta će se
naelektrisati neko telo zavisi, pre svega, od relativne brzine između tarućih površina i njihovog
kvaliteta.
Da bi se sprečila pojava varnice, neophodno je sprečiti nagomilavanje elektriciteta, odnosno
povećanje potencijala, jer je sprečavanje samog njegovog stvaranja skoro nemoguće. U osnovi,
mogu se indentifikovati dva načina sprečavanja nagomilavanja elektriciteta: da se on na nekakv
način odvede u zemlju ili da se jonizacijom okolne atmosfere neutrališe.
OGLEDI
13
Najbolji način da se učenici upoznaju i saznaju što više o elektricitetu je da se uz svaku nastavnu
jedinicu izvodi odgovarajući demonstracioni ogled. Značaj ogleda u nastavi fizike je i u tome što
se pri njegovom izvođenju uči i navikava da se iz posmatranih pojava izdvajaju najbitnija,
suštinska obeležja. Karakter eksperimenta i metodika njegove primene moraju da sadrže u sebi i
neke posebne kvalitete. Oni moraju da budu povezani sa opšte - tehničkim i svestranim razvojem
interesa i aktivnosti učenika. U ovom delu rada biće navedeno nekoliko ogleda koji se mogu lako
izvoditi pri obradi nastavne teme elektrostatika.
NAELEKTRISANJE TELA NEPOSREDNIM DODIROM
14
Jednostavnim ogledima može se pokazati kako se razna tela mogu naelektrisati neposrednim
dodirom (trenjem).
Ogled: 1
Pribor: Staklena šipka, svilena tkanina, ebonitna šipka, vunena tkanina, sitni komadići hartije.
Uputstvo: Prvo se staklena šipka približi komadićima hartiјe (slika a). Primećuјe se da se ništa
ne dešava. Posle ovoga staklena šipka se protrlja svilenom tkaninom (slika b) i približi
komadićima hartiјe. Komadići hartiјe „skoče” na staklenu šipku (slika c), staklena šipka ih
privlači.
Isti ogled se izvodi sa ebonitnom ili polivinilnom šipkom, ali njih treba trljati vunenom
tkaninom. Efekat јe isti, tј. i one će privlačiti komadiće papira. Da deca ne bi pomislila da su ove
dve šipke čarobni štapići, isti ogled mogu i sama da izvedu sa plastičnim lenjirom ili trouglom.
Izvođenjem ovog ogleda dolazi se do zaključka da telo protrljano svilenom ili vunenom
tkaninom dobija nove osobine (privlači komadiće hartije). Za takvo telo se kaže da se
naelektrisalo.
Ogled: 2
Pribor: So, biber, plastična kašika, vunena tkanina.
Uputstvo: Pomešati so i biber. Naelektrisanu plastičnu kašiku približiti smeši. Zrnca bibera
skaču ka naelektrisanoј kašiki, a zrnca soli ne. Ako se kašika primakne na vrlo malo rastoјanje
počinju i zrnca soli da skaču na kašiku. Veći deo soli i bibera ostaјu na kašici dok manji deo pada
na podlogu. Neka zrna ponovo skaču na kašiku, a zatim ponovo padaјu na podlogu.
15
а cb
Naelektrisavanje tela trenjem
Objašnjenje: Zrnca soli su јonski kristali. Pozitivni i negativni јoni Na+ i Cl- imaјu približno
sfernu simetriјu. U nehomogenom električnom polju naelektrisanog predmeta, elektrostatička
sila deluјe na јone na površini kristala, neznatno ih pomera i tako nastaјe razdvaјanje
naelektrisanja unutar kristala. Zrnca bibera su uglavnom sastavljena od ugljovodoničnih lanaca,
sa određenim atomskim grupama (C12H12NO3 – daјu biberu јak ukus), koјe bivaјu razdvoјene u
električnom polju naelektrisanog predmeta. Elektrostatička sila koјa јe veća od težine soli i
bibera, privlači ih ka predmetu. Pri tom zrna bibera imaјu manju masu od zrna soli, te dalje
odskoče. Kašičica niјe ravnomerno naelektrisana zbog oblika. Na mestima gde su ispupčenja јe
veće naelektrisanje. Zbog toga visina do koјe skoče zrnca bibera pod uticaјem privlačne
električne sile, zavisi od mesta na kom se ona nalaze, veličine polarizaciјe zrna, kao i mase.
Međutim, potpuno odvaјanje zrna soli i bibera niјe moguće postići.
DVE VRSTE ELEKTRICITETA
Prilikom izvođenja prethodnog ogleda upotrebljena јe staklena i ebonitna ili polivinilska šipka.
Staklena šipka se trljala svilenom tkaninom, a ebonitna vunenom. Efekti su bili isti i јedna i
druga šipka su privlačile komadiće hartiјe. Znači obe šipke su se naelektrisale. U čemu јe razlika
to će se utvrditi sledećim ogledom:
Ogled: 116
So i biber
Plastična kašičica
Odvajanje soli od bibera
Pribor: Dve staklene šipke i dve ebonitne šipke, svilena i vunena tkanina, stalak sa nosačem.
Uputstvo: Jedna staklena šipka se naelektriše trenjem sa svilenom tkaninom i postavi u nosač sa
stalkom. Zatim se naelektriše druga staklena šipka i približi šipki koja je okačena. Primećuje se
da se šipke odbijaju. Ovo isto se može uraditi sa ebonitnim šipkama. Efekat će biti isti. Ako se u
nosač postavi naelektrisana staklena šipka, a onda joj se prinese naelektrisana ebonitna šipka,
primećuje se da se staklena i ebonitna šipka privlače.
Objašnjenje: Iz ovog ogleda se izvodi zaključak da se naelektrisana tela odbijaju ili privlače. To
znači da postoji dve vrste elektriciteta. Tela koja su naelektrsana istom vrstom elektriciteta se
odbijaju (dve ebonitne ili dve staklene šipke), a tela naelektrisana različitom vrstom elektriciteta
se privlače (ebonitna i staklena šipka). Po dogovru je usvojeno da je ebonitna šipka nosilac
negativnog elektriciteta, a staklena pozitivnog.
Ogled: 2
Pribor: Dva električna klatna, staklena i ebonitna šipka, svilena i vunena tkanina.
Uputstvo: Jedna kuglica se naelektriše ebonitnom šipkom, a druga staklenom. Zatim se kuglice
približe jedna drugoj. Primećuje se da se one
privlače. Kad se dotaknu više se ne privlače i
klatna vise vertikalno.
17
+ + + +
- - - -
+ + + +
+ + + +
а. b.
а – odbijanje istoimenih naelektrisanja
b – privlačenje raznoimenih naelektrisanja
+ –
Razelektrisavanje
Objašnjenje: Prilikom naelektrisavanja staklenom šipkom ta kuglica je pozitivno naelektrisana,
a kuglica naelektrisana ebonitnom šipkom je naelektrisana negativno. Kad se jednake količine
pozitivnog i negativnog elektriciteta dodirnu oni se neutrališu.
Ogled: 3
Potreban pribor: Plastična ploča, dve debele knjige, puno lakih raznobojnih sitnih papirića,
vunena tkanina.
Tok ogleda: Postaviti dve debele knjige na sto, a između njih sitno isečene papiriće (veličine
nokta). Na knjige staviti plastičnu ploču. Trljati ploču vunenom tkaninom sve dok papirići ne
18
počnu da se ispravljaju. Neki će se podići od ploče i ponovo odbiti od nje, a drugi će ostati na
ploči. Neki će se prividno lepiti jedan na drugi gradeći razigrane parove.
Objašnjenje: Trenjem se plastična ploča naelektriše negativnim naelektrisanjem. Električno
polje, koje potiče od ploče, dovodi do polarizacije naelektrisanja u papirićima. Papirići se
podižu, jer su svojim pozitivnim krajem okrenuti ka ploči i privučeni od ploče. Laki papirići se
odvoje od stola i priljube uz ploču. Ako je kontakt između ploče i papirića slab, na papiriće ne
prelazi negativno naelektrisanje ploče i oni ostaju priljubljeni uz ploču. Pri dobrom kontaktu
elektroni prelaze sa ploče na papiriće i naelektrišu se negativno. Ovakvi papirići se odbijaju od
ploče.
PROVODNICI I IZOLATORI
Ogled: 1
Pribor: Metalna šipka, konac sa nosačem, dve ebonitne šipke, vunena tkanina.
19
Igrajući parići
Uputstvo: Metalna šipka se postavi u nosač. Naelektrisanom ebonitnom šipkom se dodirne
metalna šipka. Pri dodiru se čuje pucketanje, a u mraku se vide varnice. Zatim se metalna šipka
odbija od ebonitne šipke ma gde da joj se primakne. Umesto metalne šipke u nosač se postavi
nenaelektrisana ebonitna šipka. Ova šipka se dodirne naelektrisanom ebonitnom šipkom. Ne čuje
se pucketanje, a nema ni odbijanja.
Objašnjenje: Pošto su metalni provodnici kod njih elektroni lako prelaze iz sastava jednog
atoma u drugi iz tog u treći itd. To su slobodni elektroni koji se nalaze na poslednjoj putanji oko
jezgra, a nazivaju se slobodni elektroni. Kod izolatora elektroni su čvršće vezani za atom i ne
mogu lako da se premeštaju.
Ogled: 2
Pribor: Dva elektroskopa, metalna šipka sa drškom od izolatora, ebonitna šipka, plastični lenjir
ili drveni lenjir (mora biti potpuno suv), vunena tkanina.
20
а b
– –
а – Dodir metalne i ebonitne šipke
b – Dodir dve ebonitne šipke
– – – – – – – –
Uputstvo: Jedan elektroskop se naelektriše ebonitnom šipkom, a drugi elektroskop ostaje
nenaelektrisan. Elektroskopi se prvo spoje metalnom šipkom držeći je za izolatorski držač.
Primećuje se da su se listići kod nenaelektrisanog elektroskopa raširili, a kod naelektrisanog ,
listići su se malo skupili.
Isto ovo se ponovi, ali elektroskopi se spajaju nenaelektrisanim plastičnim lenjirom. Šta se
dešava. Listići kod naelektrisanog elektroskopa ostaju isto razmaknuti, a kod nenaelektrisanog
elektroskopa ostaju opušteni. To znači da se nije naelektrisao.
Objašnjenje: Isto kao kod prethodnog ogleda.
ELEKTRIČNO POLJE I LINIJE SILE ELEKTRIČNOG POLJA
Ogled: 1
21
а b а – elektroskopi spojeni provodnikom
b – elektroskopi spojeni izolatorom
Potreban pribor: Izolovani stalak sa provodnikom na čijem vrhu su pričvršćeni tanki listići od
hartije ili plastičnog konca. Ovakav pribor se naziva perjanica. Elektrostatička influentna mašina,
žičani provodnik.
Uputstvo: Donji kraj provodnika na izolovanom stalku se spoji (npr. za + pol) sa influentnom
mašinom. Pomoću influentne mašine naelektriše se provodnik i listići hartije na njegovom vrhu.
Listići koji su do naelektrisavanja bili opušteni sad zauzimaju razne položaje, uspravne, kose,
horizontalne i dr.
Objašnjenje: Kada se vrši naelektrisavanje provodnika naelektrišu se i papirne trake na
njegovom vrhu. Sve trake se naelektrišu istom vrstom elektriciteta pa dolazi do odbijanja.
Položaji traka pokazuju linije sile električnog polja.
Ogled: 2
Pribor: Dve perjanice, elektro – statička influetna mašina, dva žičana provodnika.
22
Naelektrisana perjanica
Uputstvo: Oba provodnika na stalcima spoje se za influetnu mašinu tako da se jedan spoji za +
pol, a drugi za – pol. Zatim se izvrši naelektrisavanje oba provodnika. I kod jednog i kod drugog
provodnika papirne trake zauzimaju različite položaje. Zatim se provodnici papirnim trakama
približe jedan drugom. Primećuje se da se listići hartije jednog provodnika primiču listićima
drugog provodnika, privlače se.
Objašnjenje: Kako je jedan provodnik sa trakama hartije naelektrisam pozitivno, a drugi
negativno, kad ih približimo dolazi do privlačenja. Papirne trake se takođe privlače i zauzeće
pravce odnosno oblik koje imaju električne linije sile.
Ogled: 3
Pribor: Dve perjanice, elektro – statička influetna mašina, dva žičana provodnika.
23
Oblik električnih linija sila kod
raznoimenih naelektrisanja
Uputstvo: Oba provodnika sa papirnim trakama se povežu sa influetnom mašinom, ali oba na
isti pol (+ ili –). Kad se provodnici naelektrišu papirne trake zauzmu položaje pravca električnih
linija sile. Polako se približavaju provodnici jedan drugom. Šta se dešava?. Papirne trake jednog
provodnika kao da beže od papirnih traka drugog provodnika.
Objašnjenje: Provodnik i trake naelektrisane su istom vrstom elektriciteta i odbijaju se pa
papirne trake pokazuju izgled linija sila pri odbijanju naelektrisanja.
RASPORED ELEKTRICITETA NA PROVODNICIMA
24
Oblik električnih linija sila kod
istoimenih naelektrisanja
Ogled: 1
Pribor: Metalna lopta sa uzanim otvorom ili metalna konzerva od soka (limenka) na
izolatorskom postolju, dva elektroskopa, dva duža žičana provodnika, polivinilna šipka, vunena
tkanina.
Uputstvo: Naelektrisanom polivinilnom šipkom se naelektriše metalna lopta dodirom. Jedan
žičani provodnik se veže za jedan elektroskop, a drugi provodnik za drugi elektroskop. Zatim se
provodnik koji je vezan za prvi elektroskop pažljivo provuče kroz otvor lopte i njime dodirne
njen unutrašnji zid. Listići elektroskoopa se ne pomeraju. Drugim provodnikom se dodirne zid
lopte sa spoljne strane. Listići elektroskopa se razmaknu.
Objašnjenje: Elektricitet se nalazi samo na spoljašnjoj strani provodnika.
Ogled: 2
25
Nalektrisanja na provodniku
Pribor: Kavez od metalne mreže (dimenzija da u njega može da stane elektroskop), dva
elektroskopa, dva žičana provonika, polivinilna šipka, vunena tkanina.
Uputstvo: Postaviti elektroskop na podlogu koja je izolator i provodnikom povezati unutrašnje
strane kaveza. Postaviti kavez preko elektroskopa. Drugi elektroskop povezati na spoljašnju
stranu kaveza. Naelektrisanom polivinilskom šipkom dodirnuti kavez. Primećuje se da se listići
elektroskopa koji je van kaveza razmaknu, a listići elektroskopa koji je u kavezu ostaju opušteni.
Objašnjenje: Elektricitet se nalazi samo na spoljašnjoj strani provodnika.
Napomena: Ovaj ogled Faradej je izvodio za dokazivanje da se elektricitet raspoređuje samo na
spoljašnjoj strani provodnika.
ELEKTRIČNE POJAVE U ATMOSFERI
26
Faradejev kavez
Ogled: 1
Potreban pribor: Dva balona, konac dužine 1m, vunena tkanina, igla ili čioda, selotep
Tok ogleda: Naduvati dva balona, zavezati ih koncem, a potom oba konca vezati za treći i
pričvrstiti selotepom za zid ili orman. Ako se oba balona protrljaju istim materijalom, npr. kosom
ili vunenom tkaninom odbijaće se i stajati na određenom rastojanju jedan od drugog. Ako se
metalni šiljak, igla ili čioda, rukom prinesu između balona, baloni se kreću jedan prema drugom.
Ako se igla udalji oni ostaju u istom položaju, blizu jedan drugom. Ako se želi prikazati samo
uzajamno odbijanje balona, potrebno je jedan balon koncem pričvrstiti za ćebe. Ako se
naelektrisani balon približi nenaelektrisanom, nenaelektrisani balon se pomera iz položaja
mirovanja, odnosno biva odbijen.
Objašnjenje: Baloni su protrljani istim materijalom znači oni su naelektrisani istoimenim
naelektrisanjima. Ako su naelektrisani negativno, kad se približi igla između njih tada se
elektroni u metalu, usled indikacije, skupe na donji kraj igle i preko ruke odlaze u zemlju. Vrh
igle je pozitivno naelektrisan i privlači negativno naelektrisane balone. Na pozitivno
naelektrisanom špicu dolazi do pražnjenja. Linije električnog polja u blizini špica su velike
gustine, odnosno oko špica se obrazuje jako električno polje. U vazduhu su prisutni nosioci
naelektrisanja, (nastali kosmičkim zračenjem), koji u jakom polju imaju dovoljnu energiju da
vrše dalju jonizaciju. Nastali joni razelektrišu balone, tako da se posle hlađenja igle oni više ne
odbijaju.
27
Model Frenklinovog gromobrana
Model Frenklinovog gromobrana
ELEKTRIČNA INFLUENCIJA
Ogled: 1
Pribor: Polivinilska šipka, vunena tkanina, elektroskop
Uputstvo: Naelektrisana polivinilna šipka se približi elektroskopu. Listići se razmiču. Kad se
šipka udalji listići se ponovo vrate u prvobitni položaj. Ponovo se šipka primakne elektroskopu.
Listići se razmaknu. Ako se elektroskop dodirne prstom listići se vrate u prvobitni položaj. Kad
se istovremeno udalje šipka, i prst skine sa elektroskopa, listići se ponovo razmaknu. Kad se sad
približi šipka elektroskopu listići počinju da se približavaju, a kad se udalji ponovo se razmiču.
Objašnjenje: Kad se naelektrisana šipka približila elektroskopu došlo je do razdvajanja
naelektrisanja na elektroskopu. Šipka je negativno naelektrisana pa se na kuglici i elektroskopu
razdvojilo pozitivno naelektrisanje a na listićima negativno. Kad se stavio prst na kuglicu
elektroskopa tada je negativno naelektrisanje (elektroni) sa tela prešlo na kuglicu i uspostavila se
električna ravnoteža. Odmicanjem šipke i prsta sa elektroskopa istovremeno, negativno
naelektrisanje je ostalo na elektroskopu i on je ostao negativno naelektrisan. Zbog toga su se
listići ponovo razmakli. Da je elektroskop ostao negativno naelektrisan dokazuje se ponovnim
približavanjem šipke elektroskopu jer se listići približavaju.
Ogled: 2
28
–
– +
+
Naelektrisavanje influencijom
Potreban pribor: Dva elektroskopa, metalni provodnik sa izolatorskom drškom, polivinilna
šipka, vunena tkanina
Tok ogleda: Elektroskopi se postave tako da se mogu spojiti metalnim provodnikom. Ovako
spojenim elektroskopima se približi, jednom od njih, naelektrisana polivinilska šipka. (slika a)
Šta se dešava? Listići oba elektroskopa se razmaknu. Zatim se polivinilna šipka udalji, listići
elektroskopa se ponovo vrate u početni položaj. Ponovo se približi šipka jednom od
elektroskopa. Listići se ponovo razmaknu kod oba elektroskopa. Posle ovoga podigne se
provodnik i u isto vreme se udalji šipka. Primećuje se da su listići kod oba elektroskopa ostali
razmaknuti. (slika b) Ako se naelektrisana šipka približi prvom elektroskopu njegovi listići
počeće da se približavaju jedan drugom, a ako se šipka približi drugom elektroskopu njegovi
listići se još više rašire.
Objašnjenje: Kad se naelektrisano telo približi provodniku, tada u provodniku dolazi do
razdvajanja naelektrisanja pod uticajem električne influencije (slika 2.7 - 2). U ovom slučaju
negativno naelektrisana šipka razdvoji naelektrisanje u provodniku pa i elektroskopima tako da
se na bližem kraju provodnika udalje elektroni, koji su pokretni u provodniku, na njegov drugi
kraj zbog Kulonove sile. Kad se istovremeno udalji šipka i provodnik sa elektroskopa, razdvojeni
elektriciteti koji su naelektrisali elektroskope ostaju na njima pa su elektroskopi naelektrisani
raznoimenim naelektrisanjem.
ZAKLJUČAK
29
а
–
–
+ + - -
b
а – naelektrisavanje elektroskopa influencijom
b – elektroskopi posle naelektrisavanja
Elektricitet učenici počinju da upoznaju u IV i VIII razredu osnovne škole, a zatim u II razredu
srednje škole. Paralelno sa uzrastom, raste i složenost pojmova koje treba usvojiti da bi se
objasnila ova tematska jedinica. Ako se za neku tematsku jedinicu iz fizike sa sigurnošću može
tvrditi da se dopada učenicima, da ih intrigira i da o njoj imaju sasvim pristojno predznanje,
stečeno iskustvom, onda je to svakako elektricitet. To je činjenica koja olakšava rad nastavniku,
ali u isto vreme i obavezuje, jer je potrebno sve te električne pojave i objasniti. Jednostavno
rečeno, kvalitet znanja učenika mora napredovati s uzrastom. Da bi se to ostvarilo, presudna je
uloga nastavnika kao predavača, organizatora i motivatora.
Za lakše sagledavanje pojava i uočavanje zakonitosti neophodno je korišćenje adekvatnih,
zanimljivih, demonstracionih (jednostavnih) ogleda, koji omogućuju učenicima da kroz
individualni rad, razmišljanje i logičko zaključivanje, lakše usvoje predviđeno gradivo.
Upotrebom demonstracionih ogleda časovi fizike postaju interesantniji, a gradivo razumljivije i
lako primenljivo.
Demonstracioni ogled uglavnom izvodi nastavnik, a jednovremeno ga posmatraju svi učenici
razreda. U izvođenje demonstracionih ogleda, pored nastavnika, potrebno je da budu uključeni i
učenici. Svrha demonstracionog ogleda je u tome da se formira jedan oblik formalnog mišljenja,
koji se naziva eksperimentalno mišljenje, tj. mišljenje koje se sreće pri izvođenju eksperimenata
kada treba da se otkrje sve ono što može da utiče na neku pojavu i što dovodi do neke pojave.
Činjenica je da su učenici više zainteresovani za realne pojave i objekte nego za apstraktne opise.
Oni više vole ono što mogu da vide, nego ono što treba da zamišljaju. Više vole ono što je u
pokretu nego što je statično. Zato demonstracioni ogledi čine nastavu zanimljivijom i
interesantnijom. Demonstracioni ogledi treba da se izvode i na časovima utvrđivanja gradiva, a
potrebno je težiti da određeni ogled izvode po mogućnosti svi učenici naročito ako je
jednostavan za izvođenje i ne zahteva komplikovanu aparaturu. Na ovaj način se učenici
navikavaju na samostalnost u radu i oslobađaju se straha od nepoznatog.
U ovom radu navedeni su samo neki ogledi koji mogu na adekvatan način da prezentuju pojavu
koju je potrebno objasniti učenicima. Ove oglede učenici mogu bez teškoća samostalno da
izvedu. Zbog lakoće izvođenja ogleda oni doprinose većem interesu učenika za fiziku.
LITERATURA
30
1. Darko V. Kapor, Jovan P. Šetrajčić: Fizika za osmi razred osnovne škole, Zavod za
udžbenike, Beograd, 2006.
2. Dušanka Ž. Obadović, Milica Pavkov – Hrvojević, Maja Stojanović: Jednostavni ogledi u
fizici, 8. razred, Zavod za udžbenike, Beograd, 2007.
3. Milan O. Raspopović, Metodika nastave fizike, Zavod za udžbenike i nastavna sredstva,
Beograd, 1992.
4. Vinko Kovačević, Branka Bečanović, Priroda i društvo udžbenik za četvrti razred
osnovne škole, „Klet“, Beograd, 2007.
5. Velika enciklopedija nauke „Birografika“, Subotica, 2003.
6. http://sr.wikipedia.org/wiki
7. http://eskola.hfd.hr/atmosferski_elektr/
8. http://elementarium.cpn.rs/ideje/elektricitet
SADRŽAJ
31
Uvod.................................................................................................................................... 1
Istorijski razvoj nauke o elektricitetu.................................................................................. 2
Električna struktura supstancije.......................................................................................... 4
Količina elektriciteta........................................................................................................... 6
Naelektrisanje trenjem i dodirom....................................................................................... 7
Uzajamno dejstvo naelektrisanih tela................................................................................. 8
Električno polje................................................................................................................... 9
Provodnik u električnom polju. Influencija...................................................................... 10
Električne pojave u atmosferi........................................................................................... 11
Elektricitet u svakodnevnom životu................................................................................. 13
OGLEDI........................................................................................................................... 14
Naelektrisanje tela neposrednim dodirom............................................................ 15
Dve vrste elektriciteta........................................................................................... 17
Provodnici i izolatori............................................................................................ 20
Električno polje i linije sile električnog polja...................................................... 22
Raspored elektriciteta na provodnicima............................................................... 25
Električne pojave u atmosferi............................................................................... 27
Električna influencija............................................................................................ 28
Zaključak.......................................................................................................................... 30
Literatura........................................................................................................................... 31
32
Recommended