Një tas i vogël që shfaq forcën e Lorentzit: 4 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:19

Ne kemi krijuar një strukturë të thjeshtë në të cilën forca Lorentz mund të vizualizohet. Duke lejuar që një rrymë të kalojë nëpër ujë me përzierje sode buke dhe duke vendosur një magnet nën këtë përzierje, lëngu do të bëjë lëvizje rrotulluese rreth elektrodave.

Një term i rëndësishëm i përdorur në këtë udhëzues është një elektrodë. Ky është një material përcjellës (zakonisht një metal) që lejon që rryma të rrjedhë nga një substancë e caktuar në një tjetër. Në këtë rast elektrodat lejojnë që rryma të rrjedhë nga një tel në një lëng dhe përsëri në një tel.

Hapi 1: Materialet dhe Mjetet

Materialet dhe mjetet e mëposhtme janë të nevojshme për këtë rregullim:

• Përshtatës 12 V me një kabllo të energjisë DC. Vini re se kablloja e energjisë do të pritet.
• Kabllo 30 cm*. Kjo do të përdoret për të bërë elektroda, kështu që dy pjesë bakri, alumini, grafit, platini, etj. Do të ishin të mjaftueshme gjithashtu. Gjithashtu, bakri do të ndryshket, kështu që të kesh gjatësi shtesë të kabllit për të bërë elektroda të shumta mund të jetë e dëshirueshme.
• Një magnet në formë disku. Ne kemi përdorur një me diametër 2 cm.
• Një tas i vogël qelqi. Ne kemi përdorur një tas katror prej 10 cm X 10 cm.
• Letër kartoni (rreth 15 cm^2).
• Zam.
• 20 cm X 15 cm copë druri si bazë.
• 1.5 g sode buke*.
• 100 ml ujë*.
• Ngjyrosja e ushqimit.

* Kjo është shuma e nevojshme për të demonstruar të paktën një herë.

Mjetet e mëposhtme janë të nevojshme për këtë konfigurim:

• Zhveshës me tela. Edhe pse një thikë stanley do të funksiononte gjithashtu.
• Pincë me hundë demi
• Lugë (për të trazuar ujin).

Hapi 2: Tela dhe Elektroda

Filloni duke përdorur zhveshësin e telit ose thikën stanley për të hequr skajet e kabllit të rrymës DC për përshtatësin siç tregohet në imazhin e parë në të djathtë.

Pastaj, zhvisheni të gjithë kabllon 30 cm në mënyrë që të mbeteni me një tel bakri. Duke përdorur pincat, gjysma e telit të bakrit. Tani do ta formësojmë këtë në mënyrë që të bëhet një elektrodë efektive. Duke përdorur pincat, përkulni njërin skaj të telit të bakrit në një vorbull dhe formoni skajin tjetër në një 'grep' në mënyrë që elektroda të ulet në buzë të tasit siç tregohet në imazhin e dytë në të djathtë. Bëni këtë edhe për gjysmën e dytë të telit. Vendosni elektrodat në buzë të tasit (përballë njëri -tjetrit) dhe shtypini ato në anët e tasit siç tregohet në imazhin e tretë në të djathtë. Sigurohuni që pjesa e lëvizshme e elektrodave të jetë rreth 2 cm larg njëra -tjetrës. Ndryshoni elektrodat sipas nevojës dhe ndërprisni çdo tel të tepërt.

Për të përfunduar elektrodat, merrni skajet e zhveshura të kabllit të rrymës DC dhe lidhni çdo fund të zhveshur rreth goditjes së një elektrode.

Hapi 3: Platforma e Kupës

Për këtë eksperiment, një magnet duhet të vendoset nën tas. Për ta bërë këtë vendosje më të lehtë ne kemi bërë një platformë për tasin së bashku me një mjet për të shtyrë magnetin.

Për të bërë platformën, prerë një katror 4 X 4 cm nga kartoni. Pritini sheshe më të vegjël prej 1 X 1 cm dhe krijoni 4 pirgje katrorësh të vegjël kartoni për të krijuar këmbët e platformës. Numri i katrorëve më të vegjël të nevojshëm varet nga lartësia e magnetit. Sigurohuni që platforma të jetë pak më e lartë se magneti, në mënyrë që magneti të rrëshqasë lehtë nën të. Ngjitni sheshet e vogla të kartonit së bashku dhe ngjitini ato në qoshet e platformës siç tregohet në imazhin e parë në të djathtë.

Për të bërë mjetin rrëshqitës të magnetit, prerë një shirit 2 X 7.5 cm nga kartoni. Nga njëra anë, prerë një gjysmërreth me një diametër prej rreth 2 cm. Magneti duhet të përshtatet lehtësisht në këtë fund të shiritit të kartonit siç tregohet në imazhin e dytë në të djathtë.

Së fundi, prerë dy shirita prej 12 X 1 cm dhe një shirit prej 4 X 1 cm. Këto shirita do të veprojnë si 'gardh' për magnetin dhe rrëshqitësin e tij. Ngjitni të gjithë përbërësit e kartonit, përveç rrëshqitësit në copën e drurit siç tregohet në imazhin e majtë.

Hapi 4: Kryerja e Eksperimentit

Derdhni ujin në tas dhe vendoseni këtë në platformën e kartonit. Rrëshqisni magnetin nën tas dhe lidhni kabllon e rrymës DC me përshtatësin. Nëse flluskat fillojnë të formohen rreth njërës prej elektrodave do të thotë që rryma kalon nëpër tela siç tregohet në imazhin e majtë. Shtoni sodën e bukës dhe përzieni nëse është e nevojshme që soda e bukës të shpërndahet më shpejt. Me shumë mundësi do të jeni në gjendje të shihni se soda e bukës po rrotullohet rreth elektrodave. Shtoni pak ngjyrë të ushqimit në ujë në mënyrë që këto lëvizje rrotulluese të bëhen më të dukshme siç tregohet në imazhin në të djathtë. Ju tani keni treguar funksionimin e forcës Lorentz në një eksperiment të vogël dhe të thjeshtë.

Shënim: Njëra prej elektrodave të bakrit do të degradojë dhe ngjyra e sipërfaqes së saj do të bëhet bruz, ndërsa elektroda tjetër bëhet e zezë. Nëse dëshironi të kryeni këtë eksperiment shumë herë ose për periudha më të gjata kohore, rekomandohet të bëni elektroda të shumta bakri paraprakisht. Elektroda grafit ose platini mund të përdoren në vend të tyre pasi këto materiale nuk do të degradojnë.