165 - Μερικά απλά πειράματα για εισαγωγή στον Ηλεκτρισμό.

Γουρζής Στάθης – Φυσικός ΥΣΕΦΕ 2013 - 2014Εργαστήρια Φυσικών Επιστημών Νυδριού Λευκάδος

Σε αυτή την παρουσίαση, θα δώσουμε μερικές ιδέες,

για την παράδοση του εισαγωγικού ένθετου, στο βιβλίο της Β΄ Λυκείου,σχετικά με τον Ηλεκτρισμό και το ηλεκτρικό φορτίο …

Μπορούμε, συμβαδίζοντας με την εισαγωγή του βιβλίου, να δείξουμε ατομικά μοντέλα,

με την παρουσία των αντίθετα φορτισμένων σωματιδίων στο εσωτερικό του ατόμου …

… να χρησιμοποιήσουμε το ηλεκτροσκόπιο του εργαστηρίου …

… ή να δείξουμε την αγωγή του ρεύματος, μέσα από μεταλλικούς αγωγούς.

Χρησιμοποιούμε ένα πολύμετρο, ως αμπερόμετρο ...

… και συνδέουμε το ένα καλώδιο με την μια άκρη του μεταλλικού αγωγού ...

… και την άλλη, με μια πηγή συνεχούς ρεύματος …

… ενώ την άλλη άκρη της πηγής συνεχούς ρεύματος …

… την συνδέουμε με την άλλη άκρη του μεταλλικού αγωγού.

Έχουμε κατασκευάσει έτσι ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα …

… που διαρρέεται από ρεύμα …

… που μπορεί και να μετρηθεί, για να δειχτεί η ύπαρξη του ηλεκτρικού ρεύματος.

Μπορούμε, ακόμα να κατασκευάσουμε ένα άλλο απλό ηλεκτρικό κύκλωμα …

… χρησιμοποιώντας την πηγή συνεχούς του εργαστηρίου, αφού πρώτα συνδέσουμε ένα διακόπτη …

… σε σειρά με έναν λαμπτήρα …

… και κλείσουμε το κύκλωμα με την πηγή του συνεχούς ρεύματος.

Ανοίγουμε την πηγή του ρεύματος …

… και ρυθμίζουμε την τάση, κοντά στα 6 Volt, για να μην κάψουμε το λαμπάκι …

… κλείνουμε τον διακόπτη …

… και ολοκληρώνουμε έτσι την ένδειξη της ροής του ηλεκτρικού ρεύματος μέσα το κύκλωμα.

Με το λογισμικό « Φυσική Ι »…

… μπορούμε να δείξουμε την έννοια των φορτίων, ομώνυμων και ετερώνυμων …

… καθώς και την κατασκευή απλών ηλεκτρικών κυκλωμάτων …

… όπως, επίσης, και να τα προβάλουμε με τον βιντεοπροβολέα στον πίνακα του εργαστηρίου.

Χρησιμοποιώντας το πολύμετρο σαν βολτόμετρο …

… μπορούμε να δείξουμε διαφορά δυναμικού …

… ακόμα και στο ανθρώπινο σώμα.

Η χημεία μπορεί να μας βοηθήσει, με απλά χημικά όργανα, …

… και μια μικρή ποσότητα ιωδιούχου καλίου …

… να δείξουμε κίνηση ηλεκτρικών φορτίων, ( ιόντων ), με την βοήθεια μιας πηγής συνεχούς ρεύματος

και μερικών καλωδίων συνδεδεμένων σε ηλεκτρόδια χαλκού.

Για αυτό τον λόγο θα χρησιμοποιήσουμε τον μαγνητικό αναδευτήρα …

… τοποθετώντας μια γυάλινη φιάλη …

… και έναν μαγνήτη στο εσωτερικό της.

Γεμίζουμε με νερό …

… έτσι ώστε να πλησιάσουμε αρκετά στο στόμιο της φιάλης …

Παίρνουμε μια μικρή ποσότητα ιωδιούχου καλίου …

… και την προσθέτουμε στο νερό, αναδεύοντας το διάλυμα.

Περιμένουμε λίγη ώρα, έως ότου διαλυθεί το ΚΙ ...

… και προσθέτουμε, στο στόμιο της φιάλης, τον ειδικό φελλό …

… πάνω στον οποίο θα προσαρμόσουμε

τα δύο ηλεκτρόδια του χαλκού.

Προσέχουμε να είναι και τα δύο ηλεκτρόδια

καλά καλυμμένα από το νερό ...

… και συνδέουμε την πηγή με τα δύο ηλεκτρόδια.

Μετά από ελάχιστη ώρα, μερικά λεπτά …

… αρχίζει να φαίνεται ο διαχωρισμός των ιόντων που βρίσκεται στο διάλυμα.

Το ιώδιο μας δίνει πολύ ωραίες εικόνες …

… καθώς συγκεντρώνεται στον ένα πόλο της διάταξης.

Με την συσκευή Hoffman μπορούμε να δείξουμε, πάλι με ηλεκτρόλυση, εδώ διαλύματος πυκνού θειϊκού οξέος …

… την κίνηση φορτισμένων ιόντων, υπό την επίδραση διαφοράς δυναμικού …

… συνδέοντας μια πηγή συνεχούς ρεύματος …

… και παρατηρώντας την συσσώρευση των αντίθετα φορτισμένων ιόντων, που σχηματίζουν τα αντίστοιχα αέρια, υδρογόνο και οξυγόνο, στους πόλους της πειραματικής διάταξης.

Τέλος πειραμάτων …