Demonstrációs fizika labor

7.2. Töltött testek között működő erőhatás kimutatása

  A kísérlet célja

A kétféle elektromos töltés kimutatása vonzó és taszító kölcsönhatás alapján.

Szükséges anyagok, eszközök

  • Tűállvány (védő gumidugóval)
  • 2 db ebonitrúd (vagy 2 db PVC cső, kb. 1 cm átmérőjű), az egyiknek felénél kis furattal, hogy fel lehessen tenni a tűállványra
  • Műszálas anyag (mikroszálas törlőkendő)
  • Üvegrúd
  • Bőrdarab

Leírás

Először dörzsöljük meg a furattal rendelkező ebonitrudat (vagy műanyag csövet) a műszálas anyaggal, majd helyezzük a tűállványra. A másik ebonitrudat (vagy műanyag csövet) is dörzsöljük meg ugyanezzel a műszálas anyaggal, majd a feltöltött ebonitrudat közelítsük a tűcsapágyra helyezett, szintén feltöltött ebonitrúd megdörzsölt végéhez. Figyeltessük meg, hogy a két rúd taszítja egymást.

Ezt követően közelítsük a műszálas anyagot a tűcsapágyra rögzített rúdhoz. Vonzást tapasztalunk.

Dörzsöljük meg újra a csapágyra helyezhető ebonitrudat a műszálas anyaggal, és helyezzük ismét a csapágyra. Dörzsöljük meg az üvegrudat is az anyagdarabbal, majd közelítsük a tűre helyezett (feltöltött) ebonitrúdhoz. A két rúd vonzza egymást.


7.2a.PNG

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

  • Készítsünk ábrát az első és a második kísérletről, amiken jelöljük a testek töltéseit is!

Módszertani kiegészítések

  • A kísérlet sikerességét erősen befolyásolja a levegő páratartalma. Ha magas a levegő páratartalma, akkor azt tapasztaljuk, hogy a két ebonitrúd vonzza egymást. A jelenség azzal magyarázható, hogy a tűállványra helyezett ebonitrúd a levegő magas páratartalma miatt hamar elveszíti elektromos tulajdonságát, így a feltöltött ebonit rudat a már semleges rúdhoz közelítjük, amely polarizálódik. Emiatt a két ebonitrúd vonzani fogja egymást.
  • Az ebonitrúd dörzsölését érdemes legalább négyrétbe hajtott műszálas anyaggal végezni, ekkor ugyanis a rúd kevésbé sül ki a kezünkön keresztül.
  • Ha az ebonitrudat nem sikerül megfelelően feltölteni, tisztítsuk meg pl. alkohollal, illetve ellenőrizzük a levegő páratartalmát.
  • PVC-rudakkal nagyobb eséllyel sikerül bemutatni a kísérletet.
  • Fűtési szezonban, amikor szárazabb a levegő, jobban sikerülnek az elektrosztatikai kísérletek. Érdemes a szünetben kiszellőztetni és az óra elején bemutatni a kísérleteket, vagy óra közben, a kísérletek bemutatása előtt kiszellőztetni a termet.
  • A töltések közötti erőhatás mértékét megadó Coulomb-törvény kimérésére is van tanszerkereskedelemben kapható céleszköz. Azonban nagyon gondos beállítást igényel és még a leggondosabb beállítás mellett sem biztos az eredmény. 

7.2. Töltött testek között működő erőhatás kimutatása

  A kísérlet célja

A kétféle elektromos töltés kimutatása vonzó és taszító kölcsönhatás alapján.

Szükséges anyagok, eszközök

  • Tűállvány (védő gumidugóval)
  • 2 db ebonitrúd (vagy 2 db PVC cső, kb. 1 cm átmérőjű), az egyiknek felénél kis furattal, hogy fel lehessen tenni a tűállványra
  • Műszálas anyag (mikroszálas törlőkendő)
  • Üvegrúd
  • Bőrdarab

Leírás

Először dörzsöljük meg a furattal rendelkező ebonitrudat (vagy műanyag csövet) a műszálas anyaggal, majd helyezzük a tűállványra. A másik ebonitrudat (vagy műanyag csövet) is dörzsöljük meg ugyanezzel a műszálas anyaggal, majd a feltöltött ebonitrudat közelítsük a tűcsapágyra helyezett, szintén feltöltött ebonitrúd megdörzsölt végéhez. Figyeltessük meg, hogy a két rúd taszítja egymást.

Ezt követően közelítsük a műszálas anyagot a tűcsapágyra rögzített rúdhoz. Vonzást tapasztalunk.

Dörzsöljük meg újra a csapágyra helyezhető ebonitrudat a műszálas anyaggal, és helyezzük ismét a csapágyra. Dörzsöljük meg az üvegrudat is az anyagdarabbal, majd közelítsük a tűre helyezett (feltöltött) ebonitrúdhoz. A két rúd vonzza egymást.


7.2a.PNG

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

  • Készítsünk ábrát az első és a második kísérletről, amiken jelöljük a testek töltéseit is!

Módszertani kiegészítések

  • A kísérlet sikerességét erősen befolyásolja a levegő páratartalma. Ha magas a levegő páratartalma, akkor azt tapasztaljuk, hogy a két ebonitrúd vonzza egymást. A jelenség azzal magyarázható, hogy a tűállványra helyezett ebonitrúd a levegő magas páratartalma miatt hamar elveszíti elektromos tulajdonságát, így a feltöltött ebonit rudat a már semleges rúdhoz közelítjük, amely polarizálódik. Emiatt a két ebonitrúd vonzani fogja egymást.
  • Az ebonitrúd dörzsölését érdemes legalább négyrétbe hajtott műszálas anyaggal végezni, ekkor ugyanis a rúd kevésbé sül ki a kezünkön keresztül.
  • Ha az ebonitrudat nem sikerül megfelelően feltölteni, tisztítsuk meg pl. alkohollal, illetve ellenőrizzük a levegő páratartalmát.
  • PVC-rudakkal nagyobb eséllyel sikerül bemutatni a kísérletet.
  • Fűtési szezonban, amikor szárazabb a levegő, jobban sikerülnek az elektrosztatikai kísérletek. Érdemes a szünetben kiszellőztetni és az óra elején bemutatni a kísérleteket, vagy óra közben, a kísérletek bemutatása előtt kiszellőztetni a termet.
  • A töltések közötti erőhatás mértékét megadó Coulomb-törvény kimérésére is van tanszerkereskedelemben kapható céleszköz. Azonban nagyon gondos beállítást igényel és még a leggondosabb beállítás mellett sem biztos az eredmény.