Cum se măsoară electricitatea statică

Autor: Gregory Harris
Data Creației: 7 Aprilie 2021
Data Actualizării: 1 Iulie 2024
Anonim
Electric Charge: Crash Course Physics #25
Video: Electric Charge: Crash Course Physics #25

Conţinut

Electricitatea statică apare atunci când există o inegalitate de sarcini pozitive și negative pe suprafața obiectelor. Este ușor de observat - de exemplu, dacă atingeți o clavă metalică între ea și mâna dvs., o scânteie poate aluneca prin ea. Cu toate acestea, măsurarea electricității statice este un proces mult mai complex. Aflați cum să măsurați electricitatea statică și puteți determina încărcarea electrică de pe suprafața diferitelor obiecte.

Pași

Metoda 1 din 2: Evaluați sarcina statică a diferitelor materiale

  1. 1 Pregătiți tot ce aveți nevoie. Pentru acest experiment, veți avea nevoie de: o placă mică de cupru, un fir de împământare, fire electrice cu agrafe de crocodil, hârtie albă, foarfece, o riglă, un balon, păr, un tricou din bumbac, un tricou din poliester, covor, și plăci ceramice. Această metodă vă permite să determinați cantitatea relativă de încărcare statică.
    • O bandă mică de cupru poate fi achiziționată destul de ieftin de la un magazin de hardware sau comandată online.
    • Firele de împământare și clemele de crocodil sunt disponibile la un magazin de hardware sau electric.
  2. 2 Conectați banda de cupru la pământ cu un fir. Atașați o clemă de sârmă la sol și cealaltă la placa de cupru. Nu contează unde conectați firul, doar atașați-l la firul de masă.
    • Când un obiect atinge placa de cupru, sarcina statică acumulată se scurge din ea.
  3. 3 Tăiați o foaie de hârtie în 100 bucăți pătrate de 5 mm x 5 mm. Folosiți o riglă pentru a împărți foaia în pătrate de 5 mm și tăiați-le. Încercați să păstrați dimensiunile cât mai precise.Este mai ușor să faceți acest lucru cu un tăietor de hârtie.
    • Încărcarea statică poate rămâne pe bucăți de hârtie. Pentru a scăpa de el, așezați pătrate de hârtie pe o placă de cupru.
    • După ce ați eliminat orice potențial static, goliți bucățile de hârtie pe o suprafață plană și treceți la pasul următor al experimentului.
  4. 4 Umflați balonul. Umflați balonul la o dimensiune medie spre mare. Mărimea mingii nu este importantă atâta timp cât aceeași bilă este utilizată pentru toate materialele. Dacă balonul izbucnește în timpul experimentului, va trebui să umflați un nou balon și să începeți din nou pentru a menține condițiile experimentale neschimbate.
    • Descărcați bila rotind-o peste o placă de cupru.
  5. 5 Mătură mingea peste suprafața materialului de testat de cinci ori. Mai întâi, selectați materialul pe care doriți să măsurați sarcina statică. Părul, covorul, tricoul din bumbac, tricoul din poliester, covorul sau plăcile ceramice funcționează bine în acest sens.
    • Mutați mingea peste material în aceeași direcție.
  6. 6 Așezați balonul deasupra bucăților de hârtie. După frecarea materialului testat, mingea va fi încărcată cu o anumită cantitate de electricitate statică (această cantitate va fi diferită pentru diferite materiale). Când puneți bila pe bucățile de hârtie, acestea se vor lipi de ea, iar numărul lor va depinde de cantitatea de încărcare statică de pe bilă.
    • Nu rulați bila peste hârtie. Așezați-l doar deasupra bucăților de hârtie și vedeți câte dintre ele se lipesc de bilă.
  7. 7 Numărați numărul de bucăți de hârtie care aderă la minge. Adună bucățile de hârtie din balon și numără-le. După frecarea cu diferite materiale, un număr diferit de bucăți de hârtie se va lipi de bilă. Repetați experimentul cu diferite materiale și vedeți în ce fel diferă.
    • Descărcați hârtia și balonul înainte de fiecare experiment nou.
  8. 8 Comparați rezultatele pentru diferite materiale. Uitați-vă la date și comparați câte bucăți de hârtie au aderat la bilă după ce ați frecat-o de diferite materiale. Cu cât mai multe resturi de hârtie aderă la bilă, cu atât este mai mare sarcina statică.
    • Revedeți rezultatele și stabiliți după ce ați frecat materialele care au aderat cea mai mare hârtie la minge. O mare cantitate de electricitate statică se adună pe păr și, după ce se freacă cu el, este posibil ca mingea să rămână cu cele mai multe bucăți de hârtie.
    • Deși această metodă nu oferă o estimare exactă a cantității de încărcare statică, ea poate fi utilizată pentru a evalua electricitatea statică relativă conținută în diferite materiale.

Metoda 2 din 2: Utilizarea unui electroscop DIY

  1. 1 Pregătiți tot ce aveți nevoie. Un electroscop este un dispozitiv care detectează electricitatea statică folosind plăci metalice subțiri care se separă atunci când este prezentă statica. Cel mai simplu electroscop poate fi realizat din mai multe articole de uz casnic. Pentru aceasta este nevoie de un borcan de sticlă cu capac de plastic, folie de aluminiu și burghiu.
  2. 2 Faceți o minge de folie. Tăiați un pătrat de aproximativ 25 cm x 25 cm de folie. Dimensiunile exacte nu sunt importante. Zdrobeste bucata de folie decupata pentru a forma o bila. Încercați să păstrați mingea cât mai corectă posibil.
    • Ar trebui să obțineți o minge cu un diametru de aproximativ 5 centimetri. Și în acest caz, dimensiunile exacte nu sunt importante - principalul lucru este că mingea nu este prea mare sau mică.
  3. 3 Răsuciți tija din folie de aluminiu. Tăiați o altă foaie din folie și răsuciți-o într-o tijă. Tija trebuie să fie puțin mai scurtă decât borcanul de sticlă. Această tijă de aluminiu ar trebui să fie cu 7-8 centimetri deasupra fundului cutiei și să iasă la aproximativ 10 centimetri deasupra vârfului cutiei.
  4. 4 Atașați mingea pe tijă. Luați o altă foaie de folie pentru aceasta. Așezați bila la capătul tijei, glisați o foaie de folie peste ele și răsuciți-o. Înfășurați folia în jurul mingii și lansați bine pentru a le ține împreună.
  5. 5 Găuriți o gaură în capacul borcanului de plastic. Găuriți o gaură în mijlocul capacului. Gaura trebuie să fie suficient de mare pentru a găzdui tija de aluminiu. Dacă nu aveți un burghiu la îndemână, puteți face o gaură cu un ciocan și un cui.
    • Aveți grijă când manipulați ciocanul și cuiul. Copiii ar trebui să le folosească sub supravegherea unui adult.
  6. 6 Atașați o tijă cu o minge la capac. Introduceți tija prin orificiul capacului, astfel încât bila să iasă din capac. Folosiți bandă adezivă pentru a fixa tija în partea superioară și inferioară a capacului. Îndoiți tija la 90 ° (la unghi drept) la 12-13 mm de partea inferioară a capacului.
  7. 7 Tăiați un triunghi din folie îndoită. Tăiați o bandă de aproximativ 15 cm x 7,5 cm de folie. Pliați banda în jumătate de-a lungul marginii scurte pentru a crea un pătrat de 7,5 cm x 7,5 cm. Tăiați un triunghi din banda pliată, astfel încât să rămână puțin în partea de sus a banda.folie netăiată. Drept urmare, veți avea două triunghiuri cu vârfuri închise. O bandă îngustă de folie va conecta vârfurile triunghiurilor.
    • Dacă tăiați folia astfel încât să se împartă în două triunghiuri, tăiați o fâșie nouă de folie și încercați din nou.
  8. 8 Agățați triunghiurile din folie de capătul pliat al tijei. Asigurați triunghiurile astfel încât să atârne și să se atingă aproape unul de celălalt. Înșurubați capacul pe borcan. Țineți borcanul în poziție verticală și aveți grijă să nu lăsați triunghiurile să alunece de pe tulpină.
    • Dacă triunghiurile cad de pe tijă, deșurubați pur și simplu capacul și agățați-le în poziție.
  9. 9 Verificați dispozitivul în acțiune. Frecați mingea pe păr și aduceți-o în sfera de deasupra capacului electroscopului. Triunghiurile trebuie să se abată unul de celălalt. Când dispozitivul intră în contact cu electricitatea statică, triunghiurile sunt încărcate cu sarcini opuse și respinse una de cealaltă. În absența electricității statice, triunghiurile vor rămâne agățate una lângă alta.
    • Încercați să țineți bila electroscopului lângă diferite obiecte din casă și vedeți cât de puternic sunt încărcate.