ชามเล็กๆ ที่แสดงพลังลอเรนซ์: 4 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

เราได้สร้างการตั้งค่าที่เรียบง่ายซึ่งสามารถมองเห็นแรงลอเรนซ์ได้ โดยการปล่อยให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านน้ำที่มีส่วนผสมของเบกกิ้งโซดาและวางแม่เหล็กไว้ใต้ส่วนผสมนี้ ของเหลวจะทำให้เกิดการหมุนรอบอิเล็กโทรด

คำสำคัญที่ใช้ในคำแนะนำนี้คืออิเล็กโทรด นี่คือวัสดุนำไฟฟ้า (โดยปกติคือโลหะ) ที่ช่วยให้กระแสไหลจากสารหนึ่งไปยังอีกสารหนึ่ง ในกรณีนี้ อิเล็กโทรดยอมให้กระแสไหลจากเส้นลวดไปยังของเหลวและเข้าสู่ลวดอีกครั้ง

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและเครื่องมือ

จำเป็นต้องใช้วัสดุและเครื่องมือต่อไปนี้สำหรับการตั้งค่านี้:

• อะแดปเตอร์ 12 V พร้อมสายไฟ DC โปรดทราบว่าสายไฟจะถูกตัดเปิด
• สายยาว 30 ซม.* จะใช้ทำอิเล็กโทรด ดังนั้น ทองแดง อะลูมิเนียม กราไฟต์ แพลตตินั่ม ทองแดง 2 ชิ้นก็เพียงพอแล้วเช่นกัน นอกจากนี้ ทองแดงจะเกิดสนิมขึ้น ดังนั้นควรมีความยาวสายเคเบิลเพิ่มเติมเพื่อสร้างอิเล็กโทรดหลายอิเล็กโทรด
• แม่เหล็กรูปดิสก์ เราใช้อันที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 ซม.
• ชามแก้วเล็ก. เราใช้ชามสี่เหลี่ยมขนาด 10 ซม. X 10 ซม.
• กระดาษแข็ง (ประมาณ 15 ซม. ^ 2)
• กาว.
• ไม้ 20 ซม. X 15 ซม. เป็นฐาน
• เบกกิ้งโซดา 1.5 กรัม*
• น้ำ 100 มล.*
• สีผสมอาหาร.

* เป็นจำนวนเงินที่ต้องแสดงอย่างน้อยหนึ่งครั้ง

เครื่องมือต่อไปนี้จำเป็นสำหรับการตั้งค่านี้:

• เครื่องปอกสายไฟ. แม้ว่ามีดสแตนลีย์ก็ใช้ได้เช่นกัน
• คีมปากกระทิง
• ช้อน (คนให้น้ำ)

ขั้นตอนที่ 2: การเดินสายไฟและอิเล็กโทรด

เริ่มต้นด้วยการใช้คีมปอกสายไฟหรือมีดสแตนเลย์เพื่อดึงปลายสายไฟ DC ของอแดปเตอร์ออกดังแสดงในภาพแรกทางด้านขวา

จากนั้นดึงสายยาว 30 ซม. ออกให้หมดจนเหลือลวดทองแดง ใช้คีมใช้ลวดทองแดงครึ่งหนึ่ง ตอนนี้เราจะสร้างสิ่งนี้เพื่อให้กลายเป็นอิเล็กโทรดที่มีประสิทธิภาพ ใช้คีมงอปลายด้านหนึ่งของลวดทองแดงให้เป็นเกลียวแล้วปั้นปลายอีกด้านหนึ่งให้เป็น 'ขอเกี่ยว' เพื่อให้อิเล็กโทรดสามารถนั่งบนขอบของชามดังที่แสดงในภาพที่สองทางด้านขวา ทำเช่นนี้สำหรับครึ่งหลังของเส้นลวดเช่นกัน วางอิเล็กโทรดที่ขอบชาม (ตรงข้ามกัน) แล้วกดที่ด้านข้างของชามดังแสดงในภาพที่สามทางด้านขวา ตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนที่หมุนวนของอิเล็กโทรดอยู่ห่างจากกันประมาณ 2 ซม. ปรับรูปร่างอิเล็กโทรดตามต้องการและตัดลวดส่วนเกินออก

ในการทำให้อิเล็กโทรดเสร็จสิ้น ให้ใช้ปลายสายไฟ DC ที่ลอกออกแล้วมัดปลายที่ถอดแล้วแต่ละอันไว้รอบขอเกี่ยวของอิเล็กโทรดหนึ่งตัว

ขั้นตอนที่ 3: แพลตฟอร์มชาม

สำหรับการทดลองนี้ ต้องวางแม่เหล็กไว้ใต้ชาม เพื่อให้การวางตำแหน่งนี้ง่ายขึ้น เราได้สร้างแท่นสำหรับชามพร้อมกับเครื่องมือในการดันแม่เหล็ก

ในการทำแท่น ให้ตัดกระดาษแข็งสี่เหลี่ยมขนาด 4 X 4 ซม. ตัดสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ ขนาด 1 X 1 ซม. ออกแล้วสร้างสี่เหลี่ยมกระดาษแข็งเล็ก ๆ 4 กองเพื่อสร้างขาของแท่น จำนวนสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาดเล็กที่ต้องการขึ้นอยู่กับความสูงของแม่เหล็ก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแท่นสูงกว่าแม่เหล็กเล็กน้อย เพื่อให้แม่เหล็กสามารถเลื่อนด้านล่างได้อย่างง่ายดาย กาวสี่เหลี่ยมกระดาษแข็งเล็ก ๆ เข้าด้วยกันแล้วติดไว้ที่มุมของแท่นตามที่แสดงในภาพแรกทางด้านขวา

ในการทำเครื่องมือเลื่อนแม่เหล็ก ให้ตัดแถบ 2 X 7.5 ซม. ออกจากกระดาษแข็ง จากปลายด้านหนึ่ง ตัดครึ่งวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2 ซม. แม่เหล็กควรพอดีกับปลายแถบกระดาษแข็งนี้อย่างง่ายดายดังที่แสดงในภาพที่สองทางด้านขวา

สุดท้าย ตัดแถบ 12 X 1 ซม. และ 4 X 1 ซม. 2 แถบ แถบเหล่านี้จะทำหน้าที่เป็น 'รั้ว' สำหรับแม่เหล็กและตัวเลื่อน กาวส่วนประกอบกระดาษแข็งทั้งหมด ยกเว้นตัวเลื่อนบนชิ้นไม้ตามที่แสดงในภาพด้านซ้าย

ขั้นตอนที่ 4: ทำการทดลอง

เทน้ำลงในชามแล้ววางลงบนแท่นกระดาษแข็ง เลื่อนแม่เหล็กใต้โถและต่อสายไฟ DC เข้ากับอะแดปเตอร์ หากฟองอากาศเริ่มก่อตัวรอบๆ อิเล็กโทรดตัวใดตัวหนึ่ง แสดงว่ากระแสไหลผ่านสายไฟดังแสดงในภาพด้านซ้าย เพิ่มเบกกิ้งโซดาและคนให้เข้ากันถ้าจำเป็นเพื่อให้เบกกิ้งโซดาละลายเร็วขึ้น คุณจะเห็นได้ว่าเบกกิ้งโซดาหมุนรอบอิเล็กโทรด เพิ่มสีผสมอาหารลงไปในน้ำเพื่อให้การเคลื่อนไหวแบบหมุนเหล่านี้มองเห็นได้ชัดเจนขึ้นดังแสดงในภาพด้านขวา ตอนนี้คุณได้แสดงการทำงานของกองกำลังลอเรนซ์ในการทดลองเล็กๆ น้อยๆ ง่ายๆ แล้ว

หมายเหตุ: อิเล็กโทรดทองแดงตัวใดตัวหนึ่งจะเสื่อมสภาพและสีผิวของอิเล็กโทรดจะกลายเป็นสีเขียวขุ่น ในขณะที่อิเล็กโทรดอีกขั้วหนึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีดำ หากคุณต้องการทำการทดลองนี้หลายครั้งหรือเป็นเวลานาน ขอแนะนำให้สร้างอิเล็กโทรดทองแดงหลายอันล่วงหน้า สามารถใช้อิเล็กโทรดกราไฟต์หรือแพลตตินัมแทนได้ เนื่องจากวัสดุเหล่านี้จะไม่เสื่อมสภาพ