Φυσική II (Ηλεκτρισμός & Οπτική)

Πάνω από το 60% των φοιτητών που επιλέγουν φυσικές επιστήμες βλέπουν τον ηλεκτρισμό και την οπτική ως ζωτικής σημασίας. Στο μάθημα Φυσική II, εξερευνούμε αυτές τις αρχές. Έτσι, οι φοιτητές αποκτούν βασικές γνώσεις για τον ηλεκτρομαγνητισμό και την οπτική.

Δεν χρειάζεται να έχουν προηγούμενα γνώσεις για να παρακολουθήσουν το μάθημα. Από τις 30/01/2023, οι εγγραφές για το εργαστηριακό μέρος ξεκίνησαν. Οι ανακοινώσεις θα αναρτώνται μόνο στην ηλεκτρονική τάξη.

Οι φοιτητές θα μάθουν να κατανοούν τους βασικούς νόμους του ηλεκτρισμού και της οπτικής. Θα αναπτύξουν δεξιότητες σε πειράματα και ανάλυση δεδομένων. Αυτό θα τους βοηθήσει να αντιμετωπίσουν τις προκλήσεις του επιστημονικού κόσμου.

Κύρια Σημεία

• Η Φυσική II καλύπτει θεωρητικά και εργαστηριακά θέματα του ηλεκτρισμού και της οπτικής.
• Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για την παρακολούθησή του.
• Όλες οι ανακοινώσεις αναρτώνται στην ηλεκτρονική τάξη.
• Αξιολόγηση μαθήματος που περιλαμβάνει τέσσερις διαφορετικές αξιολογήσεις.
• Η συνεργασία με συμφοιτητές είναι απαραίτητη κατά την εκπόνηση πειραματικών μελετών.

Εισαγωγή στη Φυσική II

Η Φυσική II εξετάζει σημαντικές έννοιες για την ηλεκτρική και οπτική θεωρία. Είναι βασική για την κατανόηση των φυσικών φαινομένων. Οι φοιτητές θα μάθουν να ανιχνεύουν και να μοντελοποιούν συστήματα ηλεκτρικού και οπτικού.

Ο ρόλος της Φυσικής στη Μηχανική

Η φυσική είναι κλειδί για την μηχανική. Επιτρέπει στους φοιτητές να κατανοήσουν τις δυνάμεις και φαινόμενα. Θα εξερευνήσουν πώς εφαρμόζονται οι νόμοι της φυσικής σε πραγματικές εφαρμογές.

Στόχοι του μαθήματος

Οι στόχοι της Φυσικής II είναι να κατανοήσουν τις βασικές αρχές. Θα κάνουν 5 εργαστηριακές ασκήσεις ηλεκτρικού και 3 οπτικής. Οι αξιολογήσεις θα γίνουν με 4 διαφορετικούς τρόπους, όπως ερωτήσεις και γραπτές εξετάσεις.

Βασικές έννοιες Ηλεκτρισμού

Ο ηλεκτρισμός είναι μια βασική έννοια της φυσικής. Συνδέεται με το ηλεκτρικό φορτίο και το ηλεκτρικό πεδίο. Πολλές επιστημονικές διαδικασίες και εφαρμογές βασίζονται σε αυτές τις έννοιες.

Αυτές οι έννοιες βοηθούν στην κατανόηση των ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Η μελέτη τους είναι σημαντική για την πρόοδο των ηλεκτρονικών τεχνολογιών.

Ηλεκτρισμός και φορτίο

Το ηλεκτρικό φορτίο προκαλεί τις ηλεκτρικές αλληλεπιδράσεις. Μετριέται σε κουλόμπ. Όλα τα μέταλλα είναι ηλεκτρικοί αγωγοί, επιτρέποντας την ελεύθερη ροή του ηλεκτρικού φορτίου.

Ο σίδηρος, ο χαλκός και ο αλουμίνιο είναι κλασικά παραδείγματα ηλεκτρικών αγωγών. Τα εξωτερικά ηλεκτρόνια των ατόμων μπορούν να κινηθούν ελεύθερα. Αυτό οφείλεται στην χαλαρή συγκράτηση τους από τους πυρήνες.

Αρχές του ηλεκτρικού πεδίου

Το ηλεκτρικό πεδίο παράγεται από ηλεκτρικά φορτία ακόμη και όταν αυτά παραμένουν ακίνητα. Η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος μετριέται σε αμπέρ. Αυτή η ένταση μπορεί να επηρεαστεί από την ηλεκτρική αντίσταση.

Οι ηλεκτρικοί αγωγοί και οι μονωτές αλληλοσχετίζονται με την κατανομή των φορτίων τους. Επηρεάζουν τη ροή των ηλεκτρονίων μέσω του ηλεκτρικού πεδίου.

Νόμοι του Ηλεκτρισμού

Για να κατανοήσουμε τα ηλεκτρικά κυκλώματα, πρέπει να γνωρίζουμε τους νόμους του ηλεκτρισμού. Ο νόμος του Ohm και οι κανόνες Κιάρνιγκ είναι πολύ σημαντικοί. Αυτοί μας βοηθούν να καταλάβουμε τις σχέσεις μεταξύ τάσης, ρεύματος και αντίστασης.

Νόμος του Ohm

Ο νόμος του Ohm λέει ότι η τάση (V), το ρεύμα (I) και η αντίσταση (R) είναι ανάλογα. Αυτή την σχέση την εκφράζουμε με V = I × R. Με αυτόν τον νόμο, οι μηχανικοί και οι φυσικοί μπορούν να υπολογίσουν την ηλεκτρική ενέργεια που χρειάζονται για διάφορες συσκευές.

Κανόνες Κιάρνιγκ

Οι κανόνες Κιάρνιγκ είναι πολύ χρήσιμοι για την ανάλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Με αυτούς, μπορούμε να κατανοήσουμε πώς κατανέμονται οι τάσεις και τα ρεύματα σε πολύπλοκα συστήματα. Αυτό μας βοηθά να εντοπίσουμε προβλήματα και να βρούμε λύσεις.

Ρεύμα και Αντιστάσεις

Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι η δύναμη που κινεί τα ηλεκτρικά κυκλώματα. Οι αντιστάσεις είναι πολύ σημαντικές για το πώς το ρεύμα διανέμεται. Κατανοούμε καλύτερα το ρεύμα και τις αντιστάσεις όταν γνωρίζουμε τη διαφορά μεταξύ σειράς και παράλληλης σύνδεσης.

Αυτή η γνώση μας βοηθά να σχεδιάζουμε καλύτερα τα κυκλώματα. Επίσης, μας επιτρέπει να ελέγχουμε την ισχύ που χρειάζονται οι συσκευές. Αυτό είναι πολύ σημαντικό για τις καθημερινές μας ανάγκες.

Σειρά και παράλληλη σύνδεση αντιστάσεων

Οι αντιστάσεις μπορούν να συνδεθούν σε δύο τρόπους: σε σειρά ή παράλληλα. Στην σειρά, η συνολική αντίσταση είναι το άθροισμα των αντιστάσεων. Στην παράλληλη σύνδεση, η αντίσταση μειώνεται, καθώς το ρεύμα διαχωρίζεται.

Υπολογισμός ισχύος

Ο υπολογισμός της ισχύος είναι πολύ σημαντικός για τα ηλεκτρικά κυκλώματα. Χρησιμοποιούμε την φόρμουλα P = V × I για αυτό. Η P είναι η ισχύς, η V η τάση και η I η ένταση του ρεύματος.

Σωστός υπολογισμός μας βοηθά να κατανοούμε καλύτερα την κατανάλωση ενέργειας. Έτσι, μπορούμε να ελέγξουμε αν το κύκλωμα μας είναι επαρκές.

Ηλεκτρικά Κυκλώματα

Στα ηλεκτρικά κυκλώματα, η ανάλυση είναι πολύ σημαντική. Αυτή μας βοηθά να καταλάβουμε πώς λειτουργούν τα ηλεκτρικά συστήματα. Έτσι, μπορούμε να σχεδιάσουμε και να κατανοήσουμε τα κυκλώματα με ακρίβεια.

Απλά και σύνθετα κυκλώματα

Τα ηλεκτρικά κυκλώματα χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: απλά και σύνθετα. Στην περίπτωση των απλών κυκλωμάτων, υπάρχουν μόνο λίγα στοιχεία, όπως πηγή και αντίσταση. Αντίθετα, τα σύνθετα κυκλώματα έχουν πολλές πηγές και αντιστάσεις που αλληλεπιδρούν.

Ανάλυση κυκλωμάτων με Kirchhoff

Οι νόμοι Kirchhoff είναι πολύ σημαντικοί για την ανάλυση των κυκλωμάτων. Ο νόμος των ρευμάτων λέει ότι το άθροισμα των ρευμάτων σε κάθε κόμβο είναι μηδέν. Ο νόμος των τάσεων λέει ότι το άθροισμα των τάσεων σε κάθε βρόχο είναι μηδέν.

Αυτοί οι νόμοι μας βοηθούν να υπολογίσουμε την κατανομή της τάσης και του ρεύματος. Έτσι, μπορούμε να κατανοήσουμε καλύτερα τα ηλεκτρικά συστήματα.

Θερμική Ενέργεια και Ηλεκτρισμός

Η σύνδεση μεταξύ θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας είναι πολύ σημαντική. Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα περνά από ένα αγωγό, παράγει θερμότητα. Αυτή η θερμότητα χρησιμοποιείται σε πολλές συσκευές μας.

Σχέση θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας

Η θερμότητα δημιουργείται όταν το ηλεκτρικό ρεύμα περνά από αντίσταση. Αυτό επιτρέπει τη λειτουργία συσκευών όπως θερμάστρες και ηλεκτρικές κουζίνες. Η μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμότητα είναι κρίσιμη.

Η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται επίσης για ηλεκτρικούς κινητήρες. Αυτοί οι κινητήρες ενεργοποιούν εργαλεία και συσκευές.

Πρακτικές εφαρμογές

Οι εφαρμογές της θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας είναι πολλές. Εδώ είναι μερικά παραδείγματα:

• Θερμοσίφωνες που θερμαίνουν νερό μέσω ηλεκτρικής ενέργειας.
• Ηλεκτρικοί κινητήρες που μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε κινητική ενέργεια, χρησιμοποιούμενοι σε ανεμιστήρες και ηλεκτρικά αυτοκινητάκια.
• Ηλεκτρομαγνητικοί μηχανισμοί όπως οι ηλεκτρομαγνητικοί γερανοί και αυτόματοι διακόπτες.
• Φωτεινές συσκευές όπως οι λαμπτήρες πυράκτωσης και φθορισμού.

Η σύνδεση θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας ανοίγει νέους δρόμους. Για παράδειγμα, η χρήση ηλιακών θερμοσιφώνων και φωτοβολταϊκών στοιχείων. Αυτές οι τεχνολογίες μετατρέπουν φωτινή ενέργεια σε ηλεκτρική. Έτσι, μπορούμε να κατανοήσουμε καλύτερα τις αρχές της φυσικής που μας περιβάλλουν.

Θεωρία ηλεκτρομαγνητισμού

Ο ηλεκτρομαγνητισμός είναι μια βασική έννοια στη φυσική. Συνδυάζει ηλεκτρισμό και μαγνητισμό. Τα μαγνητικά πεδία δημιουργούνται από ηλεκτρικά ρεύματα.

Οι νόμοι Faraday εξηγούν τη σχέση μεταξύ μεταβαλλόμενων μαγνητικών πεδίων και ηλεκτρικών τάσεων. Αυτές οι γνώσεις είναι σημαντικές για την ανάπτυξη τεχνολογιών όπως οι γεννήτριες και οι ηλεκτροκινητήρες.

Μαγνητικά πεδία και ρεύματα

Τα μαγνητικά πεδία δημιουργούνται από ηλεκτρικά ρεύματα. Ο νόμος του Ampere εξηγεί αυτήν την αλληλεπίδραση. Αυτή η σχέση είναι κρίσιμη για την κατανόηση ηλεκτρικών μηχανών.

Για να υπολογίσουμε τα μαγνητικά πεδία, χρησιμοποιούμε ολοκληρώματα. Αυτά σχετίζονται με τις επιφάνειες που επηρεάζονται.

Οι νόμοι του Faraday

Οι νόμοι Faraday είναι ζωτικοί για την κατανόηση της ηλεκτρικής ενέργειας. Ο πρώτος νόμος λέει ότι η ηλεκτρεγερτική δύναμη ανάλογη είναι με τον ρυθμό της μαγνητικής ροής. Αυτός ο νόμος είναι πολύ σημαντικός για τις ηλεκτρικές γεννήτριες.

Η εφαρμογή αυτών των νόμων σε πραγματικές καταστάσεις φέρνει σημαντικά αποτελέσματα. Αυτό βοηθά στην ανάπτυξη της ηλεκτρομαγνητικής τεχνολογίας.

Οπτική και Φως

Η οπτική επιστήμη μελετά το φως και πώς επηρεάζει τα οπτικά υλικά. Η φύση του φωτός περιλαμβάνει ιδιότητες όπως η αντανάκλαση και η διάθλαση. Αυτές είναι κρίσιμες για να κατανοήσουμε τα οπτικά φαινόμενα.

Η επίδραση του φωτός στα υλικά είναι βασική για πολλές εφαρμογές. Αυτές περιλαμβάνουν επιστημονικές και τεχνολογικές εφαρμογές.

Φύση του φωτός

Η φύση του φωτός έχει πάντα ενδιαφέρον τους επιστήμονες. Υπάρχουν δύο βασικές θεωρίες: η κυματική και η σωματιδιακή. Η κυματική θεωρία το περιγράφει ως κύματα, ενώ η σωματιδιακή το βλέπει ως ροή φωτονίων.

Αυτές οι προσεγγίσεις βοηθούν να κατανοήσουμε πώς το φως επηρεάζει τα οπτικά υλικά. Έτσι, μπορούμε να κατανοήσουμε τους νόμους που το διέπουν.

Ιδιότητες των οπτικών υλικών

Τα οπτικά υλικά έχουν μοναδικές ιδιότητες. Αυτές περιλαμβάνουν ανακλαστικότητα, διάθλαση και απορρόφηση. Αυτές οι ιδιότητες καθορίζουν τη χρήση τους σε φακούς και καθρέπτες.

Γνωρίζοντας αυτές τις ιδιότητες, μπορούμε να σχεδιάσουμε οπτικά συστήματα. Αυτά βελτιώνουν την ποιότητα εικόνας και προσφέρουν καινοτόμες εφαρμογές.

Συμπεριφορά του φωτός

Η συμπεριφορά του φωτός περιλαμβάνει έννοιες όπως η αντανάκλαση και η διάθλαση. Αυτές είναι βασικές στην οπτική φυσική. Έχουν μεγάλη σημασία στην ανάπτυξη οπτικών τεχνολογιών.

Για να κατανοήσουμε το φως, πρέπει να γνωρίζουμε αυτές τις διαδικασίες. Αυτό βοηθάει στην μελέτη του φωτός και των επιδράσεών του.

Αντανάκλαση και διάθλαση

Η αντανάκλαση συμβαίνει όταν το φως επανέρχεται στο αρχικό του μέσο. Η διάθλαση είναι όταν το φως περνά από ένα μέσο σε άλλο. Αυτές οι διαδικασίες επηρεάζουν το φως.

Η γωνία πρόσπτωσης είναι ανάλογη με την γωνία ανάκλασης. Αυτό δείχνει ότι οι δύο γωνίες είναι ισότιμες.

Σπινθήρικες προσεγγίσεις

Σήμερα, χρησιμοποιούμε πειραματικές μεθόδους για να κατανοήσουμε το φως. Μελετάμε το φως με πηγές, φίλτρα και λουξόμετρα. Αυτό μας βοηθά να καταλάβουμε πώς επηρεάζει το φως.

Το φως που περνά από φίλτρα έχει συγκεκριμένες ιδιότητες. Αυτές οι ιδιότητες είναι σημαντικές για την βιομηχανία και την καθημερινή ζωή. Πάνω από 90% των δραστηριοτήτων μας εξαρτώνται από το φως.

Οπτικά όργανα

Η εκμάθηση των οπτικών οργάνων είναι πολύ σημαντική. Κιάλια και τηλεσκόπια μας βοηθούν να δούμε λεπτομέρειες από μακριά. Αυτά τα εργαλεία μας επιτρέπουν να εξερευνήσουμε τον κόσμο μας.

Κιάλια και τηλεσκόπια

Τα κιάλια είναι τέλεια για κοντινές παρατηρήσεις. Χρησιμοποιούμε τα για να παρακολουθούμε πουλιά ή να βλέπουμε λεπτομέρειες κατά τη διάρκεια πεζοποριών. Τα τηλεσκόπια, από την άλλη, βοηθούν να δούμε μακρινά αντικείμενα, όπως πλανήτες και γαλαξίες.

Με τη χρήση φακών και καθρεφτών, μπορούμε να δούμε τον κόσμο μας με καθαρή εικόνα. Έτσι, μπορούμε να εξερευνήσουμε τον προστατευτικό θόλο μας.

Λέιζερ και εφαρμογές τους

Τα λέιζερ είναι ένα επαναστατικό εργαλείο. Χρησιμοποιούνται σε πολλές βιομηχανίες, όπως στην ιατρική και την έρευνα. Παρέχουν μια συνεκτική δέσμη φωτός.

Η δύναμη του λέιζερ έχει επηρεάσει την επιστήμη και την τεχνολογία. Έτσι, μας βοηθούν να κατανοήσουμε τον κόσμο μας καλύτερα.

Πολωμένο φως και προορισμός του

Το πολωμένο φως έχει μοναδικές ιδιότητες που είναι πολύ σημαντικές. Χρησιμοποιείται σε πολλές επιστημονικές και τεχνολογικές εφαρμογές. Η θεωρία του αναλύει πώς τα φωτόνια ταλάντωνονται και επηρεάζουν τα υλικά.

Θεωρία πολωμένου φωτός

Η θεωρία αυτή δείχνει πώς το φως μπορεί να κατευθυνθεί. Αυτή η κατεύθυνση επηρεάζει τη φωτεινότητα και τις οπτικές ιδιότητες. Έτσι, το πολωμένο φως χρησιμοποιείται σε φίλτρα και ψηφιακές οθόνες.

Σύνδεση της φυσικής με την μηχανική

Η σύνδεση του πολωμένου φωτός με τη μηχανική είναι πολύ σημαντική. Οι αρχές της φυσικής επηρεάζουν τη σχεδίαση και κατασκευή. Αυτό βοηθά στην ανάπτυξη νέων οπτικών συσκευών.

Ανάλυση μηχανικών συστημάτων

Στη μηχανική, το πολωμένο φως βοηθά στην ανάλυση των συστημάτων. Μπορεί να βελτιώσει την απόδοση και να βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων κατασκευών. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν τα ευρήματα για να κατανοήσουν καλύτερα τα υλικά.

Σημαντικές προσωπικότητες στη φυσική

Η ιστορία της φυσικής είναι πλήρης αναγνωρίσιμων προσωπικοτήτων. Ο Ισαάκ Νεύτων, ο Γαλιλαίος Γαλιλέι και ο Γιοχάνες Κέπλερ είναι τρεις από τις πιο εμβληματικές. Ο Νεύτων με το “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica” έθεσε τα θεμέλια της κλασικής φυσικής.

Ο Γαλιλαίος, με τις πειραματικές του μεθόδους, άλλαξε τον τρόπο που παρατηρούμε τη φύση. Έτσι, η φυσική έγινε πιο επιστημονική.

Η φυσική είναι μια από τις παλαιότερες επιστήμες. Έχει ιστορία πάνω από 2.000 ετών. Στην αρχαία Ελλάδα, η φυσική φιλοσοφία άρχισε να επηρεάζει τον κόσμο.

Σήμερα, πεδία όπως η κβαντική μηχανική εξελίσσονται συνεχώς. Πολλοί επιστήμονες μελετούν υποατομικά σωματίδια. Οι ανακαλύψεις αυτές είναι το θεμέλιο για τις σύγχρονες τεχνολογίες.

Μερικές σημαντικές προσωπικότητες είναι:

• Ισαάκ Νεύτων (1642–1727)
• Γαλιλαίος Γαλιλέι (1564–1642)
• Γιοχάνες Κέπλερ (1571–1630)
• Αλβέρτος Αϊνστάιν (1879–1955)
• Μάικλ Φαραντέι (1791–1867)

Οι ανακαλύψεις αυτές αλλάζουν τη ζωή μας. Ενισχύουν τη σημασία των προσωπικοτήτων στη φυσική και την αναζήτηση νέων γνώσεων.

Αίτηση για Μαθήματα

Η διαδικασία αίτησης για τα μαθήματα της Φυσικής II είναι εύκολη και κατανοητή. Οι φοιτητές μπορούν να υποβάλουν τις αιτήσεις τους από την ιστοσελίδα μας. Έτσι, θα έχουν την υποστήριξη από έμπειρους καθηγητές.

Η ημερομηνία υποβολής αιτήσεων για το έτος 2024-25 είναι από 1 έως 15 Νοεμβρίου 2024.

Διαδικασία υποβολής αιτήσεων

Οι υποψήφιοι που έχουν πτυχίο από Πανεπιστήμιο, Τ.Ε.Ι. ή ισοτιμόν οργανισμό πρέπει να υποβάλουν αίτηση. Είναι σημαντικό να γνωρίζουν τις απαιτήσεις, όπως η ελάχιστη βάση εισαγωγής και η συμμετοχή σε εξετάσεις σε τρία μαθήματα.

Οι εξετάσεις θα γίνουν από 1 έως 20 Δεκεμβρίου 2024. Η σωστή προετοιμασία είναι ζωτικής σημασίας για την επιτυχία σας.

Η διαδικασία αίτησης σας βοηθά να ξεκινήσετε την ακαδημαϊκή σας πορεία με σιγουριά. Ετοιμαστείτε να εξετάσετε τα βασικά θέματα της ύλης. Επιλέξτε την ειδική βιβλιογραφία που θα σας καθοδηγήσει στη μελέτη σας.

Είμαστε εδώ για να σας υποστηρίξουμε σε κάθε βήμα της διαδικασίας. Θα σας δώσουμε τις γνώσεις και την υποστήριξη που χρειάζεστε για την επιτυχία σας.