Conţinut
- etape
- Metoda 1 Măsurați sarcina statică a diferitelor materiale
- Metoda 2 Măsurarea cu un electroscop de casă
Electricitatea statică este dezechilibrul sarcinilor negative și pozitive pe suprafața unui obiect. Puteți vedea cu ușurință atunci când este percepută o scânteie după ce atingeți un buton de ușă metalică. Cu toate acestea, măsurarea fizică a energiei electrice statice este un proces mult mai complicat, dar atunci când îl vei stăpâni, vei calcula suprafața unui obiect specific.
etape
Metoda 1 Măsurați sarcina statică a diferitelor materiale
-
Adunați materialele. Pentru acest experiment, veți avea nevoie de o placă mică de cupru, un punct de împământare, cabluri de pornire cu agrafe, hârtie albă, o pereche de foarfece, o riglă, un balon, păr, două tricouri (unul din bumbac și celălalt din poliester), un covor și o faianță ceramică. Acest experiment va verifica cantitatea relativă de electricitate statică dintr-un obiect.- Puteți cumpăra o placă mică de cupru la un preț relativ mic dintr-un magazin sau de pe Internet.
- Cablurile de pornire cu cleme aligator și împământare trebuie să fie achiziționate la un magazin hardware sau la un magazin de electronice.
-
Conectați placa de cupru la sol. Faceți acest lucru folosind cablurile jumperului. Luați un capăt al cleștelor și conectați-l la priză. Conectați celălalt capăt la placa de cupru. Locația clemei nu contează atât timp cât este conectată la firul de împământare.- Trecerea unui obiect peste placă elimină orice electricitate statică reziduală care poate fi prezentă.
-
Tăiați foaia de hârtie în 100 bucăți pătrate de 5 x 5 mm. Cu o riglă, măsurați pătrate de 5 milimetri cu 5 milimetri și tăiați-le. Încercați să le tăiați la aceeași dimensiune posibil. Procesul va fi mai precis și mai rapid dacă aveți un freză.- Eliminați electricitatea statică prelungită din hârtie plasându-l pe placa de cupru.
- După îndepărtarea oricărei reziduuri statice, așezați bucățile de hârtie într-o tavă plată pentru restul experimentului.
-
Inflați balonul. Trebuie să o umflați între dimensiuni medii și mari, deși nu este important să folosiți aceeași bilă pentru fiecare material. Dacă îl deschideți în timpul unuia dintre teste, ar trebui să reînfilați unul nou și să începeți din nou de la început pentru a menține consecvența în timpul experimentului.- Descărcați balonul de orice electricitate statică prelungită prin rostogolirea pe placa de cupru.
-
Frecați balonul de 5 ori pe suprafața unui material. Mai întâi, alegeți materialul pe care doriți să îl măsurați încărcarea statică. Unele dintre materialele bune pentru a încerca includ o țiglă ceramică, tricouri (poliester și bumbac), un covor, păr.- Frecați întotdeauna mingea în aceeași direcție pe suprafața materialului.
-
Puneți balonul peste bucățile de hârtie tăiate. Din moment ce ați frecat pe suprafețe, acesta va fi încărcat cu cantități diferite de electricitate statică. Când o așezați peste hârtii, piesele se vor lipi în funcție de cantitatea de electricitate statică din balon.- Nu rotiți bila în jurul teancului de hârtie, ci doar așezați-o deasupra și vedeți câte piese se vor lipi de ea.
-
Numărați și înregistrați numărul de bucăți de hârtie lipite. Scoateți-le din balon și numărați-le. Fiecare material diferit va atrage mai multe sau mai puține piese. Repetați procedura cu fiecare dintre ele pentru a vedea cum diferă.- Asigurați-vă că îndepărtați sarcina din balon și bucățile de hârtie înainte de a începe din nou.
-
Comparați rezultatele diferitelor materiale. Examinați informațiile pe care le-ați înregistrat și comparați numărul de bucăți de hârtie care se lipesc de bilă după ce o frecați pe diferite materiale. Când mai multe bucăți de hârtie se lipesc de balon, înseamnă că materialul are o sarcină statică mai mare.- Studiați lista și vedeți materialele care fac ca balonul să atragă cea mai mare parte a hârtiei. Părul conține multă energie electrică statică și este probabil să atragă mai multă hârtie.
- Deși această metodă nu indică cantitatea exactă de electricitate statică a unui obiect, vă permite să vedeți cantitățile relative de electricitate pe care le conține.
Metoda 2 Măsurarea cu un electroscop de casă
-
Adunați materialele. Un electroscop este un dispozitiv capabil să detecteze electricitatea statică prin utilizarea unor piese metalice subțiri separate printr-o sarcină electrică. Aveți ocazia să construiți un electroscop cu câteva obiecte casnice simple. Veți avea nevoie de un burghiu, folie de aluminiu și un borcan de sticlă cu capac de plastic. -
Formați o bilă cu folie de aluminiu. Tăiați o bucată de folie de aluminiu cu aproximativ 25 cm cu 25 cm, deși dimensiunile exacte nu sunt importante. Zdrobiți hârtia și formați o sferă. Asigurați-vă că mingea este cât se poate de rotundă.- Mărimea bilei trebuie să aibă un diametru de aproximativ 5 cm. Încă o dată, dimensiunile exacte contează puțin, dar mingea nu trebuie să fie prea mare sau prea mică.
-
Înfășurați o bucată de folie de aluminiu. Luați o altă folie de aluminiu și rotiți-o până la o tulpină puțin mai scurtă decât borcanul. Ar trebui să fie plasat la aproximativ 7 cm deasupra fundului borcanului și să se întindă cu aproximativ 10 cm deasupra vârfului borcanului. -
Atașați mingea de tulpină învelindu-le cu folie de aluminiu. Folosind o altă folie de aluminiu mare, combinați mingea și tulpina și înfășurați-le cu folia. Înfășurați hârtia în jurul tijei pentru a fixa totul ferm. -
Forați o gaură în capacul de plastic al borcanului. Folosind un burghiu, găuriți o gaură suficient de mare în mijlocul capacului, astfel încât tija de aluminiu să poată trece. Dacă nu aveți un burghiu la îndemână, puteți folosi un ciocan și o unghie pentru a pocni.- Aveți grijă în timp ce folosiți ciocanul sau burghiul. Se recomandă supravegherea adulților.
-
Atașați tija de aluminiu și bilă la capac. Glisați tija prin orificiul capacului și lăsați sfera să se revarsă prin capătul superior. Fixați tija (de jos în sus) cu bandă. La un centimetru de jos, pliați-l pentru a forma un unghi drept (90 °). -
Tăiați o formă triunghiulară din folie de aluminiu pliată. Tăiați o bucată de hârtie de aluminiu aproximativ 15 cm cu 7 cm. Îndoiți frunza în lungime, astfel încât să formeze un pătrat de 7 cm cu 7 cm. Tăiați o formă triunghiulară astfel încât punctul să ajungă aproape la partea pliată. Lăsați triunghiurile atașate de acest loc fără să le tăiați de pli. La sfârșitul tăieturilor, ar trebui să aveți două triunghiuri conectate în partea superioară cu folie de aluminiu.- Dacă tăiați plasa, luați o nouă folie de aluminiu și începeți din nou.
-
Agățați triunghiurile din aluminiu pe curba tijei. Întindeți-le pe tulpină, astfel încât să fie agățate pentru a se atinge aproape reciproc. Înșurubați capacul la borcan și aveți grijă să nu renunțați la triunghiuri. Păstrați electroscopul vertical.- Dacă triunghiurile cad, scoateți pur și simplu capacul și înlocuiți-le.
-
Privește dispozitivul în acțiune. Frecați un balon de păr și așezați-l lângă sfera din partea superioară a electroscopului. În acest moment, triunghiurile ar trebui să se separe între ele. Când unitatea intră în contact cu electricitatea statică, cele două triunghiuri vor avea sarcini opuse și se vor îndepărta unul de celălalt. Pe de altă parte, atunci când nu există electricitate statică, triunghiurile se vor apropia unul de celălalt.- Faceți o plimbare în jurul casei dvs. plasând mingea lângă diferite obiecte pentru a afla cât de statice sunt.