ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА





 

Источник тока - это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию.

В любом источнике тока совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц, которые накапливаются на полюсах источника.

Существуют различные виды источников тока:

 

Механический источник тока

 

- механическая энергия преобразуется в электрическую энергию.

 

 

 

 

К ним относятся : электрофорная машина (диски машины приводятся во вращение в противоположных направлениях. В результате трения щеток о диски на кондукторах машины накапливаются заряды противоположного знака), динамо-машина, генераторы.

 

Тепловой источник тока

 

- внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию.

 

 

 

Например, термоэлемент - две проволоки из разных металлов необходимо спаять с одного края, затем нагреть место спая, тогда между другими концами этих проволок появится напряжение.

Применяются в термодатчиках и на геотермальных электростанциях.

 

Световой источник тока

 

- энергия света преобразуется в электрическую энергию.

 

 

Например, фотоэлемент - при освещении некоторых полупроводников световая энергия превращается в электрическую. Из фотоэлементов составлены солнечные батареи.

Применяются в солнечных батареях, световых датчиках, калькуляторах, видеокамерах.

 

Химический источник тока

 

- в результате химических реакций внутренняя энергия преобразуется в электрическую.

 

 

 

Например, гальванический элемент - в цинковый сосуд вставлен угольный стержень. Стержень помещен в полотняный мешочек, наполнен-ный смесью оксида марганца с углем. В элементе используют клейстер из муки на растворе нашатыря. При взаимодействии нашатыря с цинком, цинк приобретает отрицательный заряд, а угольный стержень - положительный заряд. Между заряженным стержнем и цинковым сосудом возникает электрическое поле. В таком источнике тока уголь является положительным электродом, а цинковый сосуд - отрицательным электродом.

Из нескольких гальванических элементов можно составить батарею.

 

 

 

Источники тока на основе гальванических элементов применяются в бытовых автономных электроприборах, источниках бесперебойного питания.

Аккумуляторы - в автомобилях, электромобилях, сотовых телефонах.

 

 

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

 

Условное обозначение источника тока на электрической схеме

 

 

или батареи, состоящей из нескольких источников

 

 

 

КНИЖНАЯ ПОЛКА

 

 

Страшный опыт Мушенбрека.

Гальвани - "воскреситель мертвых".

Вольта держит монеты во рту.

 

ИЗ ИСТОРИИ ИЗОБРЕТЕНИЙ

 

 

Луиджи Гальвани ( 1737-1798 ) -

- один из основоположников учения об электричестве, его опыты с «животным» электричеством положили начало новому научному направлению — электрофизиологии. В результате опытов с лягушками Гальвани предположил существование электричества внутри живых организмов.

 

 

Курьёзы в науке.

 

Простудившаяся жена профессора анатомии Болонского университета Луиджи Гальвани требовала заботы и внимания. Врачи прописали ей "укрепительный бульон" из лягушечьих лапок. Приготовляя лягушек для бульона , Гальвани и открыл знаменитое "живое электричество" - электрический ток.

 

 

Лейденская банка - первый источник тока.

 

К середине XVIII в. в Голландии, в Лейденском университете, ученые под руководством Питера ван Мушенбрука нашли способ накопления электрических зарядов. Таким накопителем электричества была лейденская банка - стеклянный сосуд, стенки которого снаружи и изнутри оклеены свинцовой фольгой. Лейденская банка, подключенная обкладками к электрической машине, могла накапливать и долго сохранять значительное количество электричества.Разряд лейденской банки имел достаточную мощность. Если ее обкладки соединяли отрезком толстой проволоки, то в месте замыкания проскакивала сильная искра, и накопленный электрический заряд мгновенно исчезал. Так стало возможным получить кратковременный электрический ток. Затем банку надо было снова заряжать. Сейчас подобные приборы мы называем электрическими конденсаторами.

 

Это открытие произвело огромное впечатление на всех людей, даже совершенно далеких от науки. Каждый хотел испытать электрический разряд на себе и увидеть его действие на других. Изобретатели лейденской банки Клейст и Мушенбрек первыми испытали удары зарядов: первый из них после испытания не захотел повторить ощущение даже за персидский престол, второй согласился страдать ради науки.

За лейденские банки взялись и медики. В 1744 году Кратценштейн из Галле разрядом излечил паралич пальца, потом Жильбер вдохнул жизнь в руку столяра, онемевшую от удара молотка. Публика стонала от ожиданий, все хотели бессмертия.

 

 

Изобретение гальванического элемента.

 

Первая электрическая батарея появилась в 1799 году.

Её изобрел итальянский физик Алессандро Вольта (1745 - 1827) — итальянский физик, химик и физиолог, изобретатель источника постоянного электрического тока.

 

 

Как-то раз он взял в руки трактат физиолога Луиджи Гальвани «Об электрических силах в мускуле» и понял, что лапка лягушки начинала дергаться только тогда, когда к ней прикасались двумя разными металлами. Гальвани не заметил этого! Вольта решает поставить опыт Гальвани на себе: он взял две монеты из разных металлов и положил их в рот - сверху, на язык, и под его. Потом соединил монеты тонкой проволокой и ощутил вкус подсоленной воды.

Вольта отлично знал – это вкус электричества, и рожден он был металлами.

Его первый источник тока – «вольтов столб» был построен в точном соответствии с его теорией «металлического» электричества. Вольта положил друг на друга попеременно несколько десятков небольших цинковых и серебряных кружочков, проложив меж ними бумагу, смоченную подсоленной водой.

 

 

 

Вольта был и первым испытателем своего прибора. Ученый опускал руку в чашу с водой, к которой подсоединял один из контактов «столба», а к другому контакту прикреплял проволоку, свободным концом которой он прикасался ко лбу, к носу, к веку. Он чувствовал или укол, или резкий удар - и все это аккуратно записывал. Иногда боль становилась невыносимой - и тогда Вольта размыкал свою цепь. Он понял, что его «столб» - это источник постоянного тока.

В 1800 году в журнале Лондонского королевского общества появилось письмо Вольты с описанием «вольтова столб». Так была изобретена первая в мире электрическая батарея. Хотя силы Вольтова столба хватило бы только на то, чтоб зажечь всего лишь одну слабую лампу.

 

___

 

А известный русский ученый Петров в 1802 г. изготовил огромную батарею. Она состояла из 4200 медных и цинковых кружков, между каждой парой которых прокладывали картонные кружочки, пропитанные раствором нашатыря. Эта батарея представляла собой 2100 медно-цинковых гальванических элементов, соединенных последовательно. Напряжение на ее зажимах составлялоколо 1650-1700 В.

Это был первый в истории источник постоянного тока сравнительно высокого напряжения.

 

 

СДЕЛАЙ САМ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Термоэлемент из электролампы.

 

 

Если взять электрическую лампу без стеклянного баллона, ввернуть ее в патрон, укрепленный на подставке и соединить с гальванометром, то при нагревании горящей спичкой места соединения спирали с проволочкой гальванометр покажет наличие тока.

 

 

Лейденская банка.

 

 

 

Лейденскую банку (или конденсатор) легко сделать самому. Для этого нужна стеклянная банка.

Стенки банки с внешней стороны и внутренней стороны надо на 2/3 оклеить фольгой (без складок!). Затем взять полиэтиленовую крышку и вставить в середину ее металлический стержень. На верхний конец стержня насадить металлический (или из любого другого материала, но оклеенный фольгой) шарик. Из фольги сделать кисточку и укрепить ее на нижнем конце стержня так, чтобы она при закрытой крышке касалась дна. Закрыть банку крышкой — и прибор готов!

Чтобы зарядить банку, прикоснитесь к шарику, например, наэлектризованной пластмассовой расческой. Чтобы увеличить заряд, проделайте это несколько раз, заново наэлектризовывая расческу.

 

ИНТЕРЕСНО!

 

Культуры некоторых организмов способны вырабатывать электрический ток. Если опустить в жидкую культуру кишечной палочки или обычных дрожжей платиновый электрод, а другой — в такую же питательную среду, но без микробов, то возникает разность потенциалов

 

"ОЖИВЛЯЕМ" БАТАРЕЙКУ!

 

Не спешите выбрасывать старую батарейку, а попробуйте ее "оживить".

В марганцево-цинковых элементах со временем из диоксида марганца образуется гидроксид марганца, который постепенно покрывает оксид и мешает протеканию химической реакции. Проще всего постучать по батарейке , например, камнем (при сотрясении разрушается образовавшийся поверхностный слой гидроксида).

 

 

Или же можно пробить в цинковом стаканчике батарейки отверстие, например, гвоздем и опустить батарейку в воду. Электролит разжижается, и ему легче проникнуть к диоксиду марганца. Таким способом можно увеличить срок службы батарейки почти на треть.

 

САМОДЕЛЬНЫЕ БАТАРЕЙКИ

 

Вкусная батарейка.

 

Фрукты содержат в себе слабые растворы кислот. Если взять лимон или яблоко и воткнуть в него медную проволоку, а на расстоянии от неё кусочек оцинкованного железа, то получится гальванический элемент. Измерьте вольтметром напряжение на своей батарейке, он покажет около 1 В.

 

 

А можно убедиться в этом и без вольтметра: прикоснитесь языком одновременно до меди и цинка – язык защиплет!

 

 

А можно составить большую батарею, включив элементы последовательно.

Вкусненько, не правда ли ?!

 

Содовая батарейка.

 

Надо развести питьевую соду до густоты сметаны, и выложить чайной ложкой на блюдце. На один край содового комка положить медную монету, а на другой конец – кусочек оцинкованного железа. Вы получили гальванический элемент, который дает напряжение около 1В. Его можно измерить с помощью вольтметра, дотронувшись проводами, идущими от вольтметра , одновременно до меди и цинка. Можно составить последовательную цепь из нескольких подобных элементов, напряжение на выходе батареи увеличится!

 

Солёная батарейка.

 

Возьми по пять «желтых» и «белых» монет. Разложи их, чередуя между собой. Проложи между ними прокладки из промокашки или газеты, смоченной в крепком растворе поваренной соли. Поставь все это столбиком и сожми. Батарейка готова! Подсоедини вольтметр к первой «желтой» и последней «белой монете. Есть напряжение! А если взять этот столбик из монет большим и указательным пальцами, то можно ощутить легкий удар током!

 

 

!!! Не забудь сначала очистить все металлические детали от жира, очень хорошо это получается с помощью порошка «Пемоксоль» (для чистки посуды)!

 

"СУХОЙ" или "МОКРЫЙ" ?

 

Действительно ли, так называемый, «сухой элемент» является сухим?

Отнюдь, полость элемента между электродами заполнена веществом в пастообразном состоянии,

и чтобы оно не вытекало, и электроды не смещались, элемент сверху заливают смолой.

 

Угольно-цинковые гальванические являются самыми распространенными сухими элементами питания. В них электролит находится в пастообразном состоянии.

Угольно-цинковые элементы могут "восстанавливаются" в течение перерыва в работе,

и в результате периодического "отдыха" срок службы элемента продлевается.

 

НУ и НУ !!!

 

В далеких деревнях, на хуторах, где нет электричества, можно встретить интересную керосиновую лампу - "электростанцию": она не только светит, но и вырабатывает электрическую энергию. Устройство ее довольно простое. Брусочки из двух различных полупроводниковых материалов смонтированы в виде трубки, которую надевают на укороченное ламповое стекло. Каждая пара различных брусочков спаяна металлической пластинкой, образуя букву П. Когда лампа зажжена, . места спаек нагреваются, стороны брусочков, обращенные внутрь трубки, разогреваются воздухом, поднимающимся от пламени. Противоположные грани остаются холодными. В результате на холодном конце одного брусочка накапливается положительный заряд, а на холодной грани другого брусочка – отрицательный. Соединив грани соответствующих пар проволокой, получим термоэлектрогенератор.

Пока в наше время такие устройства не находят промышленного использования, т.к. коэффициент полезного действия такой термопары низкий - всего 6-8%. Это в несколько раз меньше, чем к. п. д. современных тепловых электростанций.

 

 

Ветряная ферма в Альтамонт Пэсс (Калифорния) состоит из 300 ветряных турбин. Чтобы производить столько же электричества, сколько производит атомная электростанция, ветряная ферма должна занимать площадь примерно в 140 квадратных миль.

 

 

ПОПРОБУЙ РАСКУСИ !

 

( или задачки "на 5" )

 

1. Как изменится действие элемента Вольта, если его медный электрод заменить цинковым или цинковый заменить вторым медным?

 

2. Если алюминиевый чайник, в который налит раствор поваренной соли, присоединен

медным проводом к одной клемме гальванометра, а ко второй клемме присоединен железный стакан,

то что произойдет при переливании жидкости из чайника в стакан?

 

 

Как сделать батарейку ?

 

 

Находясь, длительное время на отдаленном садовом участке, может возникнуть проблема отсутствия элементов питания, как- то гальванических батареек или аккумуляторов. Выходом из этого положения может стать изготовление из подручных материалов гальванических элементов.

 

Соединение сделанных элементов в группы позволяет получить батарею необходимой мощности. Известны различные конструкции самодельных гальванических элементов. Остановимся на изготовлении некоторых кон­струкций гальванических элементов разной степени сложности.

Простые конструкции гальванических элементов.

 

Наиболее простая конструкция гальванического элемента представляет собой стеклянную или пластмассовую банку емкостью 0,5 л, с электролитом, в который опущены два электрода: один цинковый, а другой угольный (рис. 1.).

 

 

 

Рис. 2 Самодельная батарейка.

 

Вначале в банке, предназначенной для гальванического элемента, готовится электролит водный раствор нашатыря. С этой целью в банку наливают воду и постепенно в нее подсыпают нашатырь в виде порошка и тщательно перемешивают раствор. Это делается до полного насыщения раствора нашатырем. Затем берут полиэтиленовую крышку от банки и закрепляют в ней угольный стержень, взятый из негодного гальванического элемента.

 

На некотором расстоянии от угольного стержня закрепляют полоску цинка размером 2Ох120 мм. Потом берут два одинаковых куска определенной длины многожильного медного провода в изоляции и припаивают: один к угольному электроду, а другой к цинковому электроду элементов.

 

Провод, идущий от угольногого электрода, это «+», а идущий от цинкового «-». Проверку гальванического элемента проверяют присоединением электрической лампочки для карманного фонаря на 1,5...2,5 В.

 

При правильно собранном элементе, лампочка должна загореться. У гальванических элементов с раствором нашатыря после длительной работы детали, составляющие элемент, покрываются мелким слоем цинковой соли, которую трудно удалить. Это приводит к уменьшению силы тока такого элемента и, в конце концов, к прекращению ero работы. Для недопущения такой ситуации в раствор нашатыря добавляют сахар рафинад ­ 1...3 части сахара на 10... 15 весовых частей нашатыря в порошке. В результате на цинковом электроде и банке появляются легко удаляемые кристаллы цинкового сахарата.

 

При отсутствии нашатыря для раствора можно использовать обычную поваренную соль.

 

Для такого гальванического элемента берут стакан воды и растворяют в нем 2...3 ложки поваренной соли. Из листов оцинкованной кровельной жести и фольгированного текстолита вырезают две полоски площадью 10...20 см 2 .

 

Далее вырезают кружок из фанеры или пластмассы диаметром несколько больше диаметра стакана и закрепляют на нем вырезанные два электрода на расстоянии примерно 50 мм. Припаивают к каждому электроду по куску медного изолированного провода и опускают электроды в раствор электролита. У элемента медный электрод «+», а цинковый <->.

 

Один такой элемент дает примерно 0,7...0,8. В при токе 2...3 А. для увеличения напряжения элементы следует соеденить последовательно. Такой гальванический элемент можно подзаряжать, получая от него 1...1,5. В,

 

Вечный двигатель»... Казалось бы, давно ясно, что сделать его нельзя, но находятся энтузиасты, готовые поспорить с законами физики.

 

Вот и эта забавная игрушка родилась на свет благодаря неосуществимой мечте школьника далеких 30-х годов (к сожалению, имя и фамилию его мы не знаем). Может, кому-то она покажется примитивной — обыкновенная банка. Но подождем с выводами.

 

Давайте лучше попробуем игрушку сделать и проведем эксперимент. Возьмите пустую банку из-под кофе или монпансье, шилом проткните в крышке и дне по две дырочки. Пропустите в них гонкую резиновую нить, например авиамодельную. Концы завяжите на крышке, как показано на рисунке. Оттяните и привяжите к резинке ниточку с грузиком — гайку.

 

Хотим предупредить, длина ниточки должна быть такой, чтобы гайка не касалась стенки.

 

Теперь плотно закройте крышку и пускайте банку по столу.как думаете? Вы увидите самое интересное. Банка придет в движение. Покатится вперед, остановится, откатится назад.

 

Потом снова остановится, снова изменит направление движения. Чем не «вечный двигатель»?! Катается и катается себе по столу, и никакой энергетической подпитки не требует. Вот и юный изобретатель 30-х годов так же подумал. А через некоторое время пришло разочарование: банка все же остановилась. Как вы думаете — что ее приводило в движение?

 

 

 

ГЕНЕРАТОР НА КОЛЕНЕ

 

Специалисты из Питсбургского и Мичиганского университетов разработали устройство, способное вырабатывать электричество во время движения человека.

 

 

Получаемой таким образом энергии достаточно для питания портативного GPS-навигатора, сотового телефона или роботизированной конечности. Генератор, крепящийся на колене, работает по той же технологии, что и регенеративное торможение, использующееся

в гибридных автомобилях. Регенеративный тормоз собирает кинетическую энергию, которая обычно расходуется в виде тепла при торможении машины. Созданное устройство работает по этому же принципу - накапливает энергию, когда человек, делая шаг, замедляет движение колена.

 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ ИЗ ДОЖДЯ

 

Необычную систему испытывают специалисты французской компании. Сбор энергии дождевых капель позволит получать ток для маломощных устройств в отсутствие солнца (в ненастную погоду фотоэлектрические батареи беспомощны).

 

 

 

Для того, чтобы выяснить, сколько электричества может дать дождь, была построена опытная установка, в которой капли воды падали с высоты на тонкую пластину из поливинилиденфторида. Когда капли ударяли в пластинку PVDF толщиной 25 микрометров, в ней возникали механические колебания, кратковременно генерирующие ток. Выяснилось, что для пьезогенератора наибольшую выгоду представляют крупные капли, падающие сравнительно медленно. Скоростные капли гораздо больше теряют энергию при разбрызгивании от удара, нежели передают её пластине.

 

Поставляемая установкой средняя мощность зависит от размера капель, частоты их падения и площади собирающего дождь пьезоэлектрика, выяснили исследователи. Они высчитали, что энергия, которую несёт одна капля дождя, колеблется от 2 микроджоулей до 1 миллиджоуля

в зависимости от диаметра капли. Собранная же установка выдавала минимум 1 микроватт постоянной мощности во время искусственного дождя. При этом самые крупные капли давали кратковременную "вспышку" в 12 милливатт. Учёные посчитали запасы энергии в падающих каплях, в дождях, идущих над Францией. Получилось, что один квадратный метр земли может выдать "от дождей" 1 ватт-час электричества в год. На таком "урожае" промышленных станций не построишь. Но капли могут поставлять небольшие порции даровой энергии там, где трудно и дорого менять батарейки: в различных электронных устройствах, работающих во внешнем мире.

 

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ИЗ ТЕПЛА

 

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли предложили получать электрический

ток с помощью использования давно известного эффекта, однако совершенно новым способом. В настоящее время существуют различные технологии получения тока из тепла.

 

 

Например, с помощью паровых турбин – считается малоэффективным. Можно использовать эффект Зеебека, который реализуется в термопарах. Он заключается в том, что электричество возникает в месте контакта двух металлов, находящихся при разных температурах. Однако термопары не приобретают широкого распространения из-за высокой стоимости требующихся для них металлов и низкой эффективности.

 

В новых экспериментах используются золотые наноэлектроды, контактирующие с тремя различными видами органических молекул. При изменении температуры в этой системе — как и в обыкновенных термопарах — происходит возникновение тока. Т.е. наблюдается эффект Зеебека в органических молекулах. Учёные утверждают, что могут сделать большое количество таких миниатюрных источников энергии. Материала идёт на них немного, а органические молекулы недороги, и их несложно получить. Устройства на основе нового метода генерирования электричества должны получиться сравнительно недорогими.

 

БАТАРЕЙКА ИЗ ПЛАСТИКА

 

Ученые из университета Браун решили отказаться от использования металла в батарейках.

Вместо него они использовали пластик для проведения электрического тока. Группа ученых

начала экспериментировать с веществом под названием полипиррол и другими полимерами.

 

 

В своих экспериментах исследователи взяли небольшую полоску пластиковой пленки, покрытой золотом и нанесли на нее слой полипиррола. Потом они взяли другую полоску и покрыли ее другим составом. После чего две части соединили и поместили между ними бумажную мембрану во избежание замыкания.

В результате получилась гибридная батарея, способная хранить энергию в течение долгого времени. Полученная мощность была в 100 раз выше, чем у стандартной алкалайновой батарейки.

 

http://zhelezyaka.com/

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ ИЗ ВОДОРОСЛЕЙ

 

 

Японцы готовы запустить в работу первые промышленные электростанции, питаемые морскими водорослями). Японцы расходуют немало сил и средств на очистку побережья от этих зелёных гор и вот теперь решили: хорошо было бы, чтобы добро это зря не пропадало. Tokyo Gas и NEDO создали систему брожения биомассы ("каши" из морских водорослей) с применением микроорганизмов, в результате которого выделяется метан.

 

 

 

 

Топливо направляется в газовый двигатель, вращающий электрический генератор. На опытной станции Tokyo Gas такая установка переваривает тонну водорослей в день, создавая 20 тысяч литров метана. Для повышения мощности генератора к этому газу, полученному от водорослей, примешивают природный газ. Так что генератор установки выдаёт мощность в 10 киловатт — достаточно для питания 20 домов. Пока это электричество используется в офисах Tokyo Gas, однако, уже в следующем году эта компания намерена расширить эксперимент и начать понемногу промышленную выработку такой энергии на продажу. Для природы новые электростанции будут полезны ещё и тем, что при росте водорослей они поглощают углекислый газ, так что сжигание затем метана не повлияет на баланс парниковых газов.

 

«Радиоконструктор» на... кухонном столе.

 

 

«Радиоконструктор» на... кухонном столе. Вы, наверное, подумали, что это ошибка. Ведь кухня не самое удобное место для занятий техническим творчеством. Этим лучше заниматься н за рабочим столом в своей комнате.

 

Однако сейчас речь пойдет о забавных самоделках, для изготовления которых понадобятся «детали» из холодильника или с грядки — яблоки, помидоры, лимоны и др.

 

Основная часть любого радиоприбора, дающая ему «жизнь»,— источник питания. Большинство фруктов содержит в своем составе слабые растворы кислот. Именно поэтому их можно легко превратить в простейший гальванический элемент. Достаточно вставить в помидор, лимон или яблоко два электрода — медный и цинковый с заранее подпаянными проводками, чтобы получить «батарейку».

 

Медным электродом послужит отрезок провода ПЭЛ диаметром 1,0—2,0 мм, длиной 30—40 мм, который нужно очистить шкуркой от эмалевой изоляции. А для изготовления цинкового электрода подойдет отрезок жести из стаканчика использованной батарейки. Оригинальный источник питания готов.

 

 

 

 

В его работоспособности вы сможете убедиться, подсоединив к подпаянным проводкам гальванометр (см. рис. 1). При напряжении 0,1 В ток должен быть не менее 10 мкА.

 

Поэкспериментируйте с различными овощами и фруктами (огурцами, апельсинами) и выберите из них наиболее энергоемкий. Окончив эксперименты, «детали» используйте по их прямому назначению.

 

Энергии изготовленного вами точника питания достаточно для боты простейшего генератора звукой частоты. Его схема показана рисунке 2.

 

В качестве трансформатора можно использовать любой согласующий трансформатор от транзиторных приемников с соотношени количества витков между вторичь и первичной обмотками 1:3—1 Транзистор Т — любой маломощт низкочастотный, например МП Громкоговоритель — высокоомный, капсюль ДЭМШ, либо телефон «ТОН» с сопротивлением 2—4 кОм.

 

Теперь взгляните на рисунок 3. Обыкновенный картофель можно очень просто превратить в простейший детекторный приемник.

 

Картофелину длиной 8—10 см надо разрезать пополам, вставить между половинками полиэтиленовую пленку скрепить их бечевкой. Медные электроды вставьте согласно рисунку.

 

Диод Д — любой из серии Д2, телефоны высокоомные — 2—4 кОм. В качестве заземления используй батарею центрального отопления, с хорошей наружной антенной вы сможете принимать мощные мести радиостанции, работающие в диапазоне длинных волн.

 

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОТОР ЗА 10 СЕКУНД

 

 

 

 

Приготовь : шуруп, батарейку, кусок провода и магнитик.

Магнит для эксперимента можно вынуть из старых маленьких наушников

или извлечь компактный вариант от магнита для холодильника.

Шуруп нужен с плоской шляпкой. Кусок провода (хватит и 15 см.) зачищаем с обоих концов.

 

 

 

1. Слегка сгибаем провод, а на магнит кладем шуруп (он прилипает к магниту плоскостью шляпки).

2. Шуруп с магнитом подвешиваем к батарейке.

Шуруп намагничивается и прилипает к батарейке острием.

 

 

 

3. Пальцем одной руки прижимаем один конец провода к противоположному торцу батарейки,

второй конец приближаем к головке шурупа с магнитом.

 

 

 

4. Как только контакт касается магнита шуруп начинает быстро вращаться.

Как это работает?

На проводник с током в магнитном поле действует сила, которая приводит его во вращение.

Ротором здесь является шуруп, через него мы пропускаем ток, а магнитное поле обеспечивает магнит.

Все просто. Учитывая малую силу трения (шуруп касается батарейки в одной точке)

ротор-шуруп может раскручиваться до 10 тыс. оборотов в минуту.

Работающее устройство необходимо держать подальше от глаз,

т.к. шуруп с большой скоростью может легко отлететь и попасть в тебя.

 

 

ОПЫТ № 1

ЧЕРНИЛА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ТОКА

 

Начнем с очень простого, но тем не менее поучительного опыта. Для него понадобится один-единственный реактив: чернила любого цвета. Правда, придется немного потрудиться над прибором.

 

Возьмите две металлические полоски длиной 8—10 см и шириной 1—2 см. Они могут быть из железа, меди, алюминия — безразлично, лишь бы свободно проходили в прозрачный сосуд — высокую мензурку или большую пробирку. Перед опытом просверлите в пластинах с одной стороны отверстия для прикрепления проводников. Приготовьте две одинаковые, толщиной буквально в несколько миллиметров, пластмассовые или деревянные прокладки и склейте их с металлическими полосками так, чтобы те, расположившись параллельно, не касались друг друга. Клей годится практически любой — БФ, «Момент» и др.

 

В мензурку или пробирку налейте воду и капните в нее столько чернил, чтобы раствор не был очень насыщенного цвета (однако он не должен быть и прозрачным). Опустите в него конструкцию из двух полосок, соедините их проводками с двумя батарейками, подключенными последовательно, «плюс» к «минусу». Несколько минут спустя, чернильный раствор между пластинками станет светлеть, а на дне и вверху будут собираться темные частицы.

 

Почему так происходит?

 

В состав чернила входят очень мелкие окрашенные частицы, взвешенные в воде. Под действием тока они слипаются и не могут уже плавать в воде, а опускаются на дно под действием силы тяжести. Понятно, что раствор при этом становится все более и более бледным.

 

Но как же частицы попали наверх? При действии тока на растворы нередко образуются газы. В нашем случае газовые пузырьки подхватывают твердые частицы и уносят их наверх.

ОПЫТ № 2

ПОЛУЧЕНИЕ ГАЗОВ - ВОДОРОДА, КИСЛОРОДА И ХЛОРА - В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

 

В следующем опыте толстостенный чайный стакан, расширяющийся кверху, будет служить электролитической ванной. Приготовьте фанерный кружок такого диаметра, чтобы он прижался к стенке стакана в трех-четырех сантиметрах выше дна. В кружке заранее просверлите два отверстия (или вырежьте в нем по диаметру прорезь), неподалеку шилом проколите два отверстия: через них будут проходить проводки. В большие отверстия или в прорезь вставьте два карандаша длиной 5—6 см, очиненные с одного конца. Карандаши, точнее, их грифели, будут служить электродами. На неочиненных концах карандашей сделайте зарубки, чтобы обнажились грифели, и примотайте к ним оголенные концы проводков. Проводки скрутите и тщательно обмотайте изоляционной лентой, а чтобы изоляция была совсем надежной, лучше всего спрятать проводки в резиновых трубках. Все детали прибора готовы, остается только собрать его, т. е. вставить кружок с электродами внутрь стакана.

 

Поставьте стакан на тарелку и налейте в него до краев раствор стиральной кальцинированной соды Na2CO3 из расчета 2—3 чайные ложки на стакан воды. Таким же раствором заполните две пробирки. Одну из них закройте большим пальцем, переверните вверх дном и погрузите в стакан так, чтобы в нее не попал ни один пузырек воздуха. Под водой наденьте пробирку на электрод-карандаш. Точно так же поступите со второй пробиркой.

 

Батарейки — числом не менее трех — нужно соединить последовательно, «плюс» одной к «минусу» другой, а к крайним батарейкам подсоединить проводки от карандашей. Сразу начнется электролиз раствора. Положительно заряженные ионы водорода Н+ направятся к отрицательно заряженному электроду — катоду, присоединят там электрон и превратятся в газ водород. Когда у карандаша, подсоединенного к «минусу», соберется полная пробирка водорода, ее можно вынуть и, не переворачивая, поджечь газ. Он загорится с характерным звуком. У другого электрода, положительного (анода), выделяется кислород. Наполненную им пробирку закройте пальцем под водой, выньте из стакана, переверните и внесите тлеющую лучинку — она загорится.

 

Итак, из воды Н2О получился и водород Н2, и кислород О2; а для чего же сода? Для ускорения опыта. Чистая вода очень плохо проводит электрический ток, электрохимическая реакция идет в ней слишком медленно.

 

С тем же прибором можно поставить еще один опыт — электролиз насыщенного раствора поваренной соли NaCl . В этом случае одна пробирка наполнится бесцветным водородом, а другая — желто-зеленым газом. Это хлор, который образуется из поваренной соли. Хлор легко отдает свой заряд и первым выделяется на аноде.

 

Пробирку с хлором, в которой находится также немного раствора соли, закройте пальцем под водой, переверните и встряхните, не отнимая пальца. В пробирке образуется раствор хлора — хлорная вода. У нее сильные отбеливающие свойства. Например, если добавить хлорную воду к бледно-синему раствору чернил, то он обесцветится.

 

При электролизе поваренной соли образуется еще одно вещество — едкий натр. Эта щелочь остается в растворе, в чем можно убедиться, капнув в стакан возле отрицательного электрода немного раствора фенолфталеина или самодельного индикатора.

 

Итак, мы получили в опыте сразу три ценных вещества — водород, хлор и едкий натр. Именно поэтому электролиз поваренной соли так широко используют в промышленности.

ОПЫТ № 3

СВЕРЛИМ МЕТАЛЛЫ... КАРАНДАШОМ

 





Читайте также:
Эталон единицы силы электрического тока: Эталон – это средство измерения, обеспечивающее воспроизведение и хранение...
Своеобразие родной литературы: Толстой Л.Н. «Два товарища». Приёмы создания характеров и ситуаций...
Романтизм как литературное направление: В России романтизм, как литературное направление, впервые появился ...
Основные признаки растений: В современном мире насчитывают более 550 тыс. видов растений. Они составляют около...

Рекомендуемые страницы:



Вам нужно быстро и легко написать вашу работу? Тогда вам сюда...

Поиск по сайту

©2015-2021 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.092 с.