Περιεχόμενο
Η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι η ικανότητα του υλικού να μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα. Ορισμένες ουσίες - τα μέταλλα, για παράδειγμα - είναι καλύτερο αγωγούς από άλλους.Είτε πρόκειται για μια επιστημονική έκθεση, ένα έργο τάξης είτε απλά για διασκέδαση, υπάρχουν πολλά πειράματα που μπορείτε να εκτελέσετε για να εξερευνήσετε την έννοια. Πολλά έργα αγωγιμότητας χρησιμοποιούν κοινά αντικείμενα που βρίσκονται γύρω από το σπίτι ή αντικείμενα που αγοράζονται σε κατάστημα χειροτεχνίας ή ηλεκτρονικό κατάστημα λιανικής πώλησης.
Καλύτεροι ηλεκτρικοί αγωγοί
Αυτό το πείραμα θα δείξει ποια ουσία κάνει την ηλεκτρική ενέργεια το καλύτερο: μέταλλο, αέρα, νερό ή πλαστικό. Τοποθετήστε μια μπαταρία και μια λάμπα φακού στις αντίθετες πλευρές μιας πλακέτας 6-by-12-inch. Συνδέστε το θετικό άκρο της μπαταρίας με ένα καλώδιο σε έναν από τους ακροδέκτες των λαμπτήρων. Συνδέστε ένα δεύτερο καλώδιο στον αρνητικό ακροδέκτη της μπαταρίας, αφήνοντας το άλλο άκρο του καλωδίου ελεύθερο. Συνδέστε ένα τρίτο καλώδιο στους αχρησιμοποίητους ακροδέκτες του λαμπτήρα, αφήνοντας το άλλο άκρο ελεύθερο. Κόψτε ένα μικρό πλαστικό κύπελλο, μεταλλικό συνδετήρα και πλαστικό άχυρο στο κέντρο της σανίδας. Βάλτε λίγο νερό στο κύπελλο. Αγγίξτε τα ελεύθερα άκρα των δύο συρμάτων από τη λάμπα και την μπαταρία σε κάθε ένα από τα αντικείμενα και σημειώστε ποια φωτίζουν τη λάμπα. Κρατήστε τα δύο κομμάτια σύρματος όσο το δυνατόν πλησιέστερα, χωρίς να τα αφήσετε να αγγίξουν για να ελέγξουν την αγωγιμότητα του αέρα. Επαναλάβετε κάθε δοκιμή τρεις φορές και καταγράψτε τα αποτελέσματα.
Ισχυρή παραγωγή
Ένα απλό πολύμετρο μπορεί να σας βοηθήσει να προσδιορίσετε ποια φρούτα και λαχανικά είναι οι καλύτεροι αγωγοί της ηλεκτρικής ενέργειας. Θα χρειαστείτε έξι διαφορετικά φρούτα και λαχανικά, όπως κρεμμύδια, γογγύλια, πατάτες, ντομάτες, πορτοκάλια και λεμόνια, καθώς και ένα κιτ δοκιμής pH, μια βίδα ψευδαργύρου, σύρμα χαλκού και ένα πολύμετρο. Εισάγετε το χάλκινο σύρμα και τη βίδα ψευδαργύρου σε κάθε άκρο των φρούτων / λαχανικών. Ρυθμίστε το πολυμέτρο στη λειτουργία "αντίσταση", η οποία μετρά την ηλεκτρική αντίσταση σε ohms. Κρατήστε τον θετικό (κόκκινο) αισθητήρα πολύμετρου στο σύρμα χαλκού και τον αρνητικό (μαύρο) αισθητήρα στη βίδα και καταγράψτε την ένδειξη. Αποσυνδέστε το μετρητή από το φρούτο / λαχανικό και κόψτε τα προϊόντα ανοιχτά. Ελέγξτε το pH του με μια λωρίδα χαρτιού από το κιτ και καταγράψτε την τιμή του pH. Επαναλάβετε τα βήματα με τα άλλα φρούτα και λαχανικά. Δημιουργήστε ένα γράφημα που δείχνει το pH και την ηλεκτρική αντίσταση κάθε φρούτου / λαχανικών. Όσο χαμηλότερη είναι η αντίσταση, τόσο καλύτερη είναι η αγωγιμότητα. Το γράφημά σας θα πρέπει να περιγράφει τι φρούτα / λαχανικά παράγουν ηλεκτρική ενέργεια καλύτερα και πώς το ρΗ παίζει κάποιο ρόλο στο αποτέλεσμα.
Ηλεκτρισμός και Νερό
Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του νερού εξαρτάται από τις ουσίες που μπορεί να διαλύονται σε αυτό, όπως το αλάτι, το ξύδι, η ζάχαρη και η μαγειρική σόδα. Εκτός από αυτά τα είδη, θα χρειαστείτε ένα πολύμετρο, ένα δοχείο 2 φλιτζανιών και ένα κουταλάκι του γλυκού. Χρησιμοποιήστε αποσταγμένο νερό σε θερμοκρασία δωματίου. Ρυθμίστε το πολυμέτρο στη λειτουργία αντίστασης. Μετρήστε την αντίσταση του απλού απεσταγμένου νερού με τους ανιχνευτές του μετρητή και καταγράψτε τα ευρήματά σας. Στη συνέχεια, μετρήστε την αντίσταση των άλλων ουσιών μία κάθε φορά. Ξεκινήστε με αλάτι. Προσθέστε περίπου 1 1/2 κουταλάκι του γλυκού αλάτι σε 2 φλιτζάνια αποσταγμένο νερό και δοκιμάστε την αντίσταση και καταγράψτε τα ευρήματά σας. Προσθέστε ακόμα 1 1/2 κουταλάκι του γλυκού αλάτι και δοκιμάστε ξανά. Προσθέστε ακόμα περισσότερο αλάτι και δοκιμάστε κάθε φορά, καταγράφοντας τα ευρήματά σας. Στη συνέχεια, μετρήστε τη ζάχαρη, τη σόδα ψησίματος και το ξύδι, χρησιμοποιώντας την ίδια διαδικασία. Πάντα καταγράψτε τα αποτελέσματα για σύγκριση. Σημειώστε ότι όσο χαμηλότερη είναι η αντίσταση, τόσο καλύτερο είναι ο αγωγός.
Ηλεκτρική αγωγιμότητα του εδάφους
Το πείραμα αυτό σας επιτρέπει να προσδιορίσετε την αγωγιμότητα των διαφόρων τύπων εδαφών. Θα χρειαστείτε άμμο, πηλό και αργίλιο καθώς και τέσσερα ποτήρια. Στεγνώστε τα δείγματα εδάφους σε φούρνο. Ετικέστε τα τέσσερα ποτήρια "άμμο", "πηλό", "βούρτσα" και "λάσπη με λίπασμα". Τοποθετήστε 200 γραμμάρια κάθε τύπου εδάφους στα ποτήρια μαζί με 200 ml νερού. Προσθέστε 50 ml υγρού λιπάσματος στο ποτήρι ζέσεως "λίμνη με λίπασμα". Αφήστε τα εδάφη να απορροφήσουν το νερό για περίπου 30 λεπτά. Τοποθετήστε δύο ηλεκτρόδια χαλκού περίπου 2 ίντσες μεταξύ τους σε ένα από τα ποτήρια. Συνδέστε τη θετική πλευρά ενός χιλιομέτρου σε ένα ηλεκτρόδιο και την αρνητική πλευρά μιας μπαταρίας 12 volt στην άλλη. Συνδέστε τον αχρησιμοποίητο ακροδέκτη μπαταρίας και τους ακροδέκτες του χιλιομέτρου με ένα τρίτο καλώδιο και σημειώστε την ένδειξη. Δημιουργήστε έναν πίνακα για να καταγράψετε τα ευρήματά σας. Επαναλάβετε τη διαδικασία για τα άλλα δείγματα. Το έδαφος με την υψηλότερη ανάγνωση ανά χιλιόμετρο έχει την καλύτερη αγωγιμότητα. Μπορείτε να αλλάξετε τις μεταβλητές προσθέτοντας διαφορετικά ορυκτά στα εδάφη (καθώς και την ποσότητα νερού, θερμοκρασίες περιβάλλοντος και pH) και να συγκρίνετε την αγωγιμότητα τους.