Hvordan måle statisk elektrisitet

Forfatter: Gregory Harris
Opprettelsesdato: 7 April 2021
Oppdater Dato: 1 Juli 2024
Anonim
The Moment in Time: The Manhattan Project
Video: The Moment in Time: The Manhattan Project

Innhold

Statisk elektrisitet oppstår når det er ulikhet mellom positive og negative ladninger på overflaten av gjenstander. Det er lett å få øye på - for eksempel hvis du berører en dørhåndtak i metall mellom den og hånden din, kan en gnist gli gjennom. Imidlertid er måling av statisk elektrisitet en mye mer kompleks prosess. Lær hvordan du måler statisk elektrisitet, og du kan bestemme den elektriske ladningen på overflaten av forskjellige gjenstander.

Trinn

Metode 1 av 2: Vurder statisk ladning av forskjellige materialer

  1. 1 Gjør alt du trenger klar. For dette eksperimentet trenger du: en liten kobberplate, en jordledning, elektriske ledninger med krokodilleklemmer, hvitt papir, saks, en linjal, en ballong, hår, en bomullst-skjorte, en polyester-T-skjorte, teppe, og keramiske fliser. Denne metoden lar deg bestemme den relative mengden statisk ladning.
    • En liten kobberlist kan kjøpes ganske billig fra en jernvarehandel eller bestilles online.
    • Jordingskabler og krokodilleklemmer er tilgjengelig i en maskinvare- eller elektrobutikk.
  2. 2 Koble kobberlisten til jord med en ledning. Fest den ene trådklemmen til bakken og den andre til kobberplaten. Det spiller ingen rolle hvor du kobler ledningen, bare fest den til jordledningen.
    • Når et objekt berører kobberplaten, dreneres akkumulert statisk ladning fra den.
  3. 3 Skjær et ark i 100 kvadratiske biter som måler 5 mm x 5 mm. Bruk en linjal for å dele arket i 5 mm firkanter og skjære dem ut. Prøv å holde dimensjonene så nøyaktige som mulig.Det er lettere å gjøre dette med en papirkutter.
    • Statisk ladning kan forbli på papirbiter. For å bli kvitt det, legg papirfirkanter på en kobberplate.
    • Etter at du har fjernet potensiell statikk, tøm papirbitene på en flat overflate og fortsett til neste trinn i eksperimentet.
  4. 4 Blås opp ballongen. Blås opp ballongen til en middels til stor størrelse. Størrelsen på ballen er ikke viktig så lenge den samme ballen brukes til alle materialer. Hvis ballongen brister under eksperimentet, må du blåse opp en ny ballong og starte på nytt for å holde eksperimentelle forhold uendret.
    • Slipp ballen ut ved å rulle den over en kobberplate.
  5. 5 Sveip ballen over overflaten av testmaterialet fem ganger. Velg først materialet du vil måle den statiske ladningen på. Hår, teppe, bomulls-T-skjorte, polyester-T-skjorte, teppe eller keramiske fliser fungerer godt for dette.
    • Flytt ballen over materialet i samme retning.
  6. 6 Legg ballongen oppå papirbitene. Etter å ha gnidd mot testmaterialet, vil ballen bli ladet med en viss mengde statisk elektrisitet (denne mengden vil være forskjellig for forskjellige materialer). Når du legger ballen på papirbitene, vil de holde seg til den, og antallet vil avhenge av mengden statisk ladning på ballen.
    • Ikke rull ballen over papiret. Bare legg den på toppen av papirbitene og se hvor mange av dem som holder seg til ballen.
  7. 7 Tell antall papirstykker som fester seg til ballen. Samle papirbitene fra ballongen og tell dem. Etter å ha gned mot forskjellige materialer, vil et annet antall papirstykker feste seg til ballen. Gjenta eksperimentet med forskjellige materialer og se hvordan de er forskjellige.
    • Ta ut papiret og ballongen før hvert nytt eksperiment.
  8. 8 Sammenlign resultater for forskjellige materialer. Se på dataene og sammenlign hvor mange papirbiter som har festet seg til ballen etter å ha gned den mot forskjellige materialer. Jo flere papirrester som fester seg til ballen, jo høyere er den statiske ladningen.
    • Gjennomgå resultatene og avgjør etter gnidning mot hvilke materialer mest papir festet til ballen. En stor mengde statisk elektrisitet samler seg på håret, og etter å ha gnidd med det vil ballen sannsynligvis feste seg med de fleste papirbitene.
    • Selv om denne metoden ikke gir et nøyaktig estimat av mengden statisk ladning, kan den brukes til å bedømme den relative statiske elektrisiteten som finnes i forskjellige materialer.

Metode 2 av 2: Bruke et DIY -elektroskop

  1. 1 Gjør alt du trenger klar. Et elektroskop er en enhet som oppdager statisk elektrisitet ved hjelp av tynne metallplater som skiller seg når det er statisk tilstede. Det enkleste elektroskopet kan lages av flere husholdningsartikler. Dette krever en glassburk med lokk av plast, aluminiumsfolie og et bor.
  2. 2 Lag en foliekule. Skjær en firkant på omtrent 25 cm x 25 cm fra folien. De eksakte dimensjonene er ikke viktige. Krøll opp det utskårne foliestykket for å danne en ball. Prøv å holde ballen så riktig som mulig.
    • Du bør få en ball med en diameter på omtrent 5 centimeter. Og i dette tilfellet er de eksakte dimensjonene ikke viktige - det viktigste er at ballen ikke er for stor eller liten.
  3. 3 Vri aluminiumsfoliestangen. Skjær et annet ark ut av folien og vri det til en stang. Stangen skal være litt kortere enn glasset. Denne aluminiumsstangen skal være 7–8 centimeter over bunnen av boksen og stikke omtrent 10 centimeter over toppen av boksen.
  4. 4 Fest ballen til stangen. Ta et nytt folieark for dette. Legg ballen på enden av stangen, skyv et ark folie over dem og vri den. Vikle folien rundt ballen og stang tett for å holde dem sammen.
  5. 5 Bor et hull i lokket av plastkrukke. Bor et hull i midten av dekselet. Hullet må være stort nok til å romme aluminiumsstangen. Hvis du ikke har et bor tilgjengelig, kan du slå et hull med en hammer og spiker.
    • Vær forsiktig når du håndterer hammer og spiker. Barn bør bruke dem under tilsyn av voksne.
  6. 6 Fest en stang med en kule til lokket. Tre stangen gjennom hullet i hetten slik at ballen stikker ut av hetten. Bruk tape for å feste stangen til toppen og bunnen av lokket. Bøy stangen 90 ° (i rett vinkel) 12-13 mm fra bunnen av lokket.
  7. 7 Skjær en trekant ut av brettet folie. Klipp en stripe på ca 15 cm x 7,5 cm fra folien. Brett stripen i to langs den korte kanten for å lage en 7,5 cm x 7,5 cm firkant. Klipp en trekant fra den brettede stripen slik at det er lite igjen øverst på stripen. uklippet folie. Som et resultat vil du ha to trekanter med lukkede hjørner. En smal foliestripe vil forbinde trekantens hjørner.
    • Hvis du kutter folien slik at den deler seg i to trekanter, kutter du en ny foliestripe og prøver igjen.
  8. 8 Heng folietrekantene fra den brettede enden av stangen. Fest trekanter slik at de henger ned og nesten berører hverandre. Skru lokket på glasset. Hold glasset oppreist og vær forsiktig så ikke trekantene glir av stilken.
    • Hvis trekanter faller av stangen, skrur du bare av lokket og henger dem på plass.
  9. 9 Kontroller enheten i bruk. Gni ballen på håret og før det opp til sfæren over elektroskopdekselet. Trekantene må avvike fra hverandre. Når enheten kommer i kontakt med statisk elektrisitet, blir trekanter belastet med motsatte ladninger og frastøtt fra hverandre. I mangel av statisk elektrisitet vil trekantene forbli hengende side om side.
    • Prøv å holde ballen til elektroskopet nær forskjellige gjenstander i huset og se hvor sterkt de blir ladet.