Tiny Bowl, kas demonstrē Lorenca spēku: 4 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:55

Mēs esam izveidojuši vienkāršu iestatījumu, kurā var vizualizēt Lorenca spēku. Ļaujot strāvai plūst cauri ūdenim ar cepamā soda maisījumu un ievietojot magnētu zem šī maisījuma, šķidrums rotēs ap elektrodiem.

Šajā instrukcijā svarīgs termins ir elektrods. Tas ir vadošs materiāls (parasti metāls), kas ļauj strāvai plūst no noteiktas vielas uz otru. Šajā gadījumā elektrodi ļauj strāvai plūst no stieples šķidrumā un atkal vadā.

1. darbība: materiāli un instrumenti

Šai iekārtai ir nepieciešami šādi materiāli un rīki:

• 12 V adapteris ar līdzstrāvas kabeli. Ņemiet vērā, ka strāvas kabelis tiks pārgriezts.
• 30 cm kabelis*. No tā tiks izgatavoti elektrodi, tāpēc pietiktu arī ar diviem vara, alumīnija, grafīta, platīna u.c. Varš arī sarūsēs, tāpēc būtu vēlams papildu kabeļa garums vairāku elektrodu izgatavošanai.
• Diska formas magnēts. Mēs izmantojām vienu ar diametru 2 cm.
• Neliela stikla bļoda. Mēs izmantojām kvadrātveida bļodu ar izmēru 10 cm x 10 cm.
• Kartona papīrs (apmēram 15 cm^2).
• Līme.
• 20 cm X 15 cm koka gabals kā pamats.
• 1,5 g cepamā soda*.
• 100 ml ūdens*.
• Pārtikas krāsviela.

* Šī ir summa, kas nepieciešama, lai vismaz vienu reizi demonstrētu.

Šai iestatīšanai ir nepieciešami šādi rīki:

• Stiepļu noņēmējs. Lai gan stanley nazis arī darbotos.
• Knaibles knaibles
• Karote (ūdens maisīšanai).

2. solis: Elektroinstalācija un elektrodi

Sāciet, izmantojot stieples noņēmēju vai stanley nazi, lai noņemtu adaptera līdzstrāvas kabeļa galus, kā parādīts pirmajā attēlā labajā pusē.

Pēc tam noņemiet visu 30 cm kabeli tā, lai jums paliktu vara stieple. Izmantojot knaibles, pusi vara stieples. Tagad mēs to veidosim, lai tas kļūtu par efektīvu elektrodu. Izmantojot knaibles, salieciet vienu vara stieples galu virpulī un otru galu izveidojiet kā “āķi”, lai elektrods varētu sēdēt uz bļodas malas, kā parādīts otrajā attēlā labajā pusē. Dariet to arī stieples otrajā pusē. Novietojiet elektrodus uz bļodas malas (viens pret otru) un nospiediet tos pret bļodas malām, kā parādīts trešajā attēlā labajā pusē. Pārliecinieties, ka virpuļojošā elektrodu daļa atrodas aptuveni 2 cm attālumā viens no otra. Ja nepieciešams, pārveidojiet elektrodus un nogrieziet lieko vadu.

Lai pabeigtu elektrodus, paņemiet līdzstrāvas kabeļa galus un sasieniet katru atdalīto galu ap viena elektroda āķi.

3. solis: bļodas platforma

Šim eksperimentam zem bļodas ir jāievieto magnēts. Lai atvieglotu šo izvietojumu, mēs esam izveidojuši bļodas platformu kopā ar instrumentu magnēta stumšanai.

Lai izveidotu platformu, izgrieziet no kartona 4 X 4 cm kvadrātu. Izgrieziet mazākus 1 x 1 cm lielus kvadrātus un izveidojiet 4 kaudzītes sīku kartona kvadrātu, lai izveidotu platformas kājas. Nepieciešamo mazāko kvadrātu skaits ir atkarīgs no magnēta augstuma. Pārliecinieties, ka platforma ir nedaudz augstāka par magnētu, lai magnēts varētu viegli paslīdēt zem tā. Līmējiet mazos kartona kvadrātus kopā un pielīmējiet tos platformas stūriem, kā parādīts pirmajā attēlā labajā pusē.

Lai izgatavotu magnēta slīdni, no kartona izgrieziet 2 X 7,5 cm sloksni. No viena gala nogrieziet pusloku, kura diametrs ir aptuveni 2 cm. Magnētam vajadzētu viegli ietilpt šajā kartona sloksnes galā, kā parādīts otrajā attēlā labajā pusē.

Visbeidzot, sagrieziet divas 12 X 1 cm sloksnes un 4 X 1 cm sloksni. Šīs sloksnes darbosies kā magnēts un tā slīdnis. Līmējiet visas kartona sastāvdaļas, izņemot slīdni, uz koka gabala, kā parādīts kreisajā attēlā.

4. darbība. Eksperimenta veikšana

Ielejiet ūdeni bļodā un novietojiet to uz kartona platformas. Bīdiet magnētu zem bļodas un pievienojiet līdzstrāvas kabeli adapterim. Ja ap vienu no elektrodiem sāk veidoties burbuļi, tas nozīmē, ka caur vadiem plūst strāva, kā parādīts kreisajā attēlā. Pievienojiet cepamo sodu un, ja nepieciešams, samaisiet, lai cepamā soda ātrāk izšķīst. Jūs, iespējams, varēsit redzēt, ka cepamā soda rotē ap elektrodiem. Pievienojiet ūdenim kādu pārtikas krāsvielu, lai šīs rotējošās kustības kļūtu redzamākas, kā parādīts attēlā labajā pusē. Tagad jūs parādījāt Lorenca spēka darbību nelielā, vienkāršā eksperimentā.

Piezīme: Viens no vara elektrodiem pasliktināsies un tā virsmas krāsa kļūs tirkīza, bet otrs elektrods kļūst melns. Ja vēlaties veikt šo eksperimentu vairākas reizes vai ilgāku laiku, ieteicams iepriekš izgatavot vairākus vara elektrodus. Tā vietā var izmantot grafīta vai platīna elektrodus, jo šie materiāli nepasliktinās.