N Klein bakkie met die Lorentz Force: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Ons het 'n eenvoudige opset gemaak waarin die Lorentz-krag gevisualiseer kan word. Deur 'n stroom deur 'n water met koeksoda -mengsel te laat loop en 'n magneet onder hierdie mengsel te plaas, sal die vloeistof om die elektrodes draai.

'N Belangrike term wat in hierdie instruksies gebruik word, is 'n elektrode. Dit is 'n geleidende materiaal (gewoonlik 'n metaal) waarmee stroom van 'n sekere stof na 'n ander kan vloei. In hierdie geval laat die elektrodes toe dat die stroom van 'n draad in 'n vloeistof en weer in 'n draad vloei.

Stap 1: Materiaal en gereedskap

Die volgende materiaal en gereedskap is nodig vir hierdie opstelling:

• 12 V -adapter met 'n gelykstroomkabel. Let daarop dat die kragkabel oopgesny sal word.
• 30 cm kabel*. Dit sal gebruik word om elektrodes te maak, dus is twee stukke koper, aluminium, grafiet, platinum, ensovoorts ook voldoende. Die koper sal ook wegroes, dus dit kan wenslik wees om ekstra kabellengte te hê om verskeie elektrodes te maak.
• 'N Skyfvormige magneet. Ons het een met 'n deursnee van 2 cm gebruik.
• 'N Klein glasbak. Ons het 'n vierkantige bak van 10 cm x 10 cm gebruik.
• Kartonpapier (ongeveer 15 cm^2).
• Gom.
• 20 cm X 15 cm stuk hout as basis.
• 1,5 g koeksoda*.
• 100 ml water*.
• Voedselkleursel.

* Dit is die bedrag wat nodig is om ten minste een keer te demonstreer.

Die volgende gereedskap is nodig vir hierdie opstelling:

• Draadstropper. Alhoewel 'n stanley -mes ook sou werk.
• Bull-neus tang
• Skep (om die water te roer).

Stap 2: Bedrading en elektrodes

Gebruik die draadstropper of 'n stanley -mes om die ente van die DC -kragkabel vir die adapter te stroop, soos op die eerste prent aan die regterkant getoon.

Trek dan die hele 30 cm -kabel sodat u 'n koperdraad oorbly. Gebruik die tang, die helfte van die koperdraad. Ons sal dit nou vorm sodat dit 'n effektiewe elektrode word. Buig die een kant van die koperdraad met 'n tang en draai die ander kant in 'n 'haak' sodat die elektrode op die rand van die bak kan sit, soos op die tweede prent aan die regterkant getoon. Doen dit ook vir die tweede helfte van die draad. Plaas die elektrodes op die rand van die bak (oorkant mekaar) en druk dit teen die kante van die bak, soos op die derde prent aan die regterkant getoon. Maak seker dat die draaiende deel van die elektrodes ongeveer 2 cm van mekaar af is. Hervorm die elektrode soos nodig en sny die oortollige draad af.

Om die elektrodes te voltooi, neem die gestroopte punte van die GS -kragkabel en bind elke gestroopte punt om die haak van een elektrode.

Stap 3: Kom -platform

Vir hierdie eksperiment moet 'n magneet onder die bak geplaas word. Om hierdie plasing makliker te maak, het ons 'n platform vir die bak saam met 'n instrument gemaak om die magneet te druk.

Om die platform te maak, sny 'n vierkant van 4 x 4 cm uit die karton. Knip kleiner vierkante van 1 x 1 cm uit en skep 4 stapels klein kartonvierkante om die pote van die platform te vorm. Die aantal kleiner vierkante wat benodig word, hang af van die hoogte van die magneet. Maak seker dat die platform 'n bietjie hoër is as die magneet, sodat die magneet maklik daaronder kan gly. Plak die klein kartonvierkante aan mekaar vas en plak dit op die hoeke van die platform, soos op die eerste prent aan die regterkant getoon.

Om 'n magneet -skuifgereedskap te maak, sny 'n strook van 2 x 7,5 cm uit die karton. Sny van die een kant 'n halfsirkel met 'n deursnee van ongeveer 2 cm af. Die magneet moet maklik in hierdie punt van die kartonstrook pas, soos op die tweede prent aan die regterkant getoon.

Sny laastens twee stroke van 12 X 1 cm en 'n strook van 4 X 1 cm. Hierdie stroke dien as die 'heining' vir die magneet en sy skuifbalk. Plak al die kartonkomponente, behalwe die skuifbalk, op die stuk hout soos op die linkerkantste prent getoon.

Stap 4: voer die eksperiment uit

Giet die water in die bak en plaas dit op die kartonplatform. Skuif die magneet onder die bak en koppel die GS -kragkabel aan op die adapter. As daar borrels rondom een van die elektrodes begin vorm, beteken dit dat daar stroom deur die drade loop, soos in die linkerbeeld getoon. Voeg die koeksoda by en roer indien nodig sodat die koeksoda vinniger kan oplos. U sal waarskynlik kan sien dat die koeksoda om die elektrodes draai. Voeg 'n bietjie voedselkleursel by die water sodat hierdie roterende bewegings meer sigbaar word, soos op die prent aan die regterkant getoon word. U het nou die werking van die Lorentz -krag in 'n klein, eenvoudige eksperiment getoon.

Let wel: Een van die koperelektrode sal afbreek en die oppervlakkleur word turkoois, terwyl die ander elektrode swart word. As u hierdie eksperiment verskeie kere of langer wil uitvoer, word dit aanbeveel om vooraf verskeie koperelektrode te maak. In plaas daarvan kan grafiet- of platinumelektrodes gebruik word, aangesien hierdie materiale nie afbreek nie.