المكثفات طريقة حديثة لتخزين الشحنات الكهربائية. في حين أن بعض المكثفات الحديثة معقدة وصعبة البناء ، فإن سابقتها ، جرة ليدن ، أسهل في البناء. يعد بناء برطمان Leyden طريقة رائعة لفهم الشحنات الساكنة ومفاهيم الدوائر الأساسية. يمكنك شحن الجرة وتفريغها مرارًا وتكرارًا لتجربة المواد والشحنات المختلفة.
خطوات
طريقة 1 من 3: بناء ليدن جار
الخطوة 1. اختر البرطمان
يجب أن تكون حذرًا بشأن المواد التي تستخدمها لإنشاء برطمان Leyden الخاص بك. يجب أن تعمل المادة كعازل بين الشحنة الداخلية (+) والشحنة الخارجية (-). اختر برطمانًا زجاجيًا أو زجاجة بلاستيكية بغطاء.
إذا أمكن ، احصل على جرة أو زجاجة كبيرة ، مثل تلك التي تتسع 0.5 إلى 1 جالون (1.9 إلى 3.8 لتر)
الخطوة الثانية. ضع ورق القصدير داخل البرطمان
سوف تحتاج إلى مادة موصلة داخل الجرة لشحنها. تقليديا ، تم استخدام الماء داخل الجرة. لبناء إناء أكثر حداثة من Leyden ، يجب عليك تغليف الجزء الداخلي من البرطمان بورق معدني (ورق قصدير ، ورق ألومنيوم ، إلخ). ستصبح المواد الموصلة الخاصة بك مشحونة بشكل إيجابي عند شحن وعاء Leyden.
اضغط على ورق القصدير لأعلى على جوانب البرطمان وتأكد من أنه يغطي المحيط بالكامل
الخطوة الثالثة. أدخل قطبًا كهربائيًا في الغطاء
ستحتاج إلى قطب كهربائي بارز من البرطمان لشحن البرطمان من الداخل. يمكنك القيام بذلك عن طريق دق مسمار في غطاء الجرة. تأكد من أن الظفر يذهب بعيدًا بدرجة كافية في الجرة لتلامس السطح الموصل (أي الرقاقة) داخل الجرة.
يمكنك أيضًا توصيل سلسلة أو مادة موصلة أخرى بالمسمار والسماح لها بالتدلي ولمس السطح الداخلي الموصل
الخطوة 4. لفّ ورق القصدير حول البرطمان من الخارج
يجب أن يلتف ورق القصدير بالكامل حول النصف السفلي من البرطمان. يجب ألا يلامس ورق القصدير الموجود على الجزء الخارجي من البرطمان الرقاقة المعدنية الموجودة داخل البرطمان. سيكون للرقاقة الخارجية شحنة سالبة فيما يتعلق بالرقائق الداخلية.
طريقة 2 من 3: شحن Leyden Jar
الخطوة 1. ضع كوبًا من الستايروفوم على صينية للفطائر
سيعمل كوب الستايروفوم كعازل يسمح لك بالتقاط صينية الفطيرة دون لمسها. سيكون هذا مهمًا لشحن جرة Leyden بشكل فعال. ألصق الكوب رأسًا على عقب في منتصف الجزء الداخلي من صينية الفطيرة.
تعمل صينية الفطائر كحامل مسامي كهربائي أو حامل شحن
الخطوة 2. الحصول على لوحة الرغوة
ستستخدم لوح الرغوة لأن الرغوة عازل. عندما تضيف أو تزيل إلكترونات من الرغوة ، فلن تنتقل الشحنة. بدلاً من ذلك ، ستحافظ الرغوة على شحنتها حتى تتبدد الشحنة بفعل أشياء مثل الرطوبة في الهواء.
الخطوة 3. افرك لوح الرغوة بالصوف
افرك الصوف على لوح الرغوة لإيداع الإلكترونات على اللوح. تنجذب إلكترونات الصوف إلى الرغوة و "تلتصق" بها. هذا يعطي الرغوة شحنة سالبة.
يمكنك شراء خردة صغيرة من الصوف من متجر الأقمشة
الخطوة 4. المس صينية الفطيرة بصفيحة الرغوة
اختر قالب الفطيرة عن طريق لمس كوب الستايروفوم فقط. ضع صينية الفطيرة فوق طبق الرغوة. سيسمح ذلك للشحنة السالبة للوحة الرغوة بدفع الإلكترونات الموجودة في صينية الفطيرة.
الخطوة 5. المس صينية الفطيرة بإصبعك
يؤدي لمس صينية الفطيرة إلى إنشاء مسار للإلكترونات الموجودة في صينية الفطيرة للابتعاد عن الإلكترونات الموجودة على الستايروفوم. يحدث هذا لأن الإلكترونات كلها سالبة الشحنة ، وبالتالي تتنافر مع بعضها البعض. عندما تلمس المقلاة ، فمن المحتمل أن ترى شرارة أو تسمعها أو تشعر بها. هذه الشرارة هي نتيجة انتقال الإلكترونات من صينية الفطائر إلى إصبعك ، تاركة المقلاة بشحنة موجبة.
الخطوة 6. المس الظفر مع صينية الفطيرة
عندما تلمس صينية الفطيرة المشحونة إيجابياً بالظفر من خلال غطاء الجرة ، سوف تسحب الإلكترونات من القطب الداخلي (الظفر والمواد الموصلة داخل الجرة). هذا يوازن الشحنة على صينية الفطيرة ، لكنه يترك شحنة موجبة على القطب الداخلي. تأكد من إمساك الجرة بالقطب الكهربي الخارجي (الرقاقة الموجودة على الجزء الخارجي من البرطمان) وعدم لمس القطب الداخلي بأي شيء سوى صينية الفطائر (مثل إصبعك).
- يمكنك تكرار هذه العملية عدة مرات لبناء شحنة أقوى في وعاء Leyden.
- عندما تنتقل الإلكترونات من القطب الداخلي إلى صينية الفطيرة ، فمن المحتمل أن تسمع أو ترى شرارة.
طريقة 3 من 3: تفريغ Leyden Jar
الخطوة 1. ضع إحدى يديك على ورق الألمنيوم
عن طريق وضع يد واحدة على القطب الخارجي ، يمكنك إنشاء جسر إلى السطح السالب الشحنة. تأكد من أنك لا تلمس القطب الداخلي أو أي سطح مشحون آخر. لن تحدث شرارة أو حركة شحن عندما تلمس القطب الخارجي فقط.
الخطوة 2. امسك يديك في دائرة
إذا كنت تقوم بهذه التجربة كجزء من مجموعة ، فيجب على الجميع التكاتف في دائرة. يجب أن يكون الشخص الأول في الدائرة ممسكًا بوعاء Leyden ويتصل فقط بالقطب الكهربي الخارجي بيد واحدة. يجب أن يمسكوا بيد الشخص بجانبهم بيدهم الأخرى. آخر شخص في الدائرة سيمسك بيد واحدة فقط. كل شخص آخر سيمسك بيده على جانبيها.
الخطوة 3. المس الظفر
بمجرد أن يمسك كل فرد في المجموعة بأيديه ، مع قيام شخص واحد بلمس القطب الخارجي ، يجب أن يلمس آخر شخص في الدائرة إصبعه بالقطب الكهربي الداخلي. عندما يضعون إصبعهم على الظفر ، سيتم إنشاء دائرة تسمح للإلكترونات بالانتقال من القطب الكهربائي سالب الشحنة إلى القطب الداخلي موجب الشحنة. يجب أن يشعر كل فرد في الدائرة بالصدمة وقد ترى شرارة أو تسمعها.
إذا كنت تقوم ببناء جرة Leyden الخاصة بك بمفردك ، فالمس إحدى يديك بالقطب الكهربي الخارجي والأخرى بالقطب الكهربي الداخلي لتفريغ الجرة. من المحتمل أن ترى وتسمع وتشعر بشرارة عندما تفعل ذلك
فيديو - باستخدام هذه الخدمة ، قد تتم مشاركة بعض المعلومات مع YouTube
نصائح
- تأكد من جفاف الجهاز بأكمله.
- يمكنك شحن القطب الخارجي بشكل إيجابي بدلاً من القطب الداخلي ومراقبة النتائج المماثلة.
تحذيرات
- تأكد من أنك إذا كنت تنوي إنشاء جرة كبيرة ، فإنك تفهم تمامًا برطمانات Leyden لأنها يمكن أن تخزن ما يكفي من الكهرباء لقتلك.
- كن حذرًا وحذرًا للغاية إذا كان لديك أي معدات طبية حساسة للتيارات الكهرومغناطيسية (أجهزة تنظيم ضربات القلب ، ومضخات الأنسولين ، وما إلى ذلك).
