Demonstrációs fizika labor

7.7. Kísérletek a csúcshatásra

a) Gyertyaláng elfújása elektromos széllel subler.png

A kísérlet célja

Csúcshatás demonstrálása elektromos szél bemutatásával.

Szükséges anyagok, eszközök

  • Van de Graaff generátor földelő/kisütőgömbbel, tápegységgel
  • Állvány hosszú szigetelő szárral, hegyes fémpálcával
  • Hosszú szárú, állítható magasságú gyertyatartó állvány gyertyával
  • Vezeték

Leírás

Az ábrán látható módon kössük össze egy rövid vezeték segítségével a Van de Graaff generátor szivarját és a szigetelőállványon lévő tűt úgy, hogy a vezeték ne érjen semmihez. Az égő gyertyát tegyük egy állványra, a tű csúcsával egy vonalba, attól 1-2 cm-re. Indítsuk el a Van de Graaff generátort. Figyeltessük meg, hogy néhány másodpercen belül a keletkező elektromos szél a gyertya lángját elhajlítja.


7.7.PNG

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

  • Mi az elektromos szél?

b) Elektrosztatikus Segner-kerék működtetése subler.png

A kísérlet célja

Csúcshatás jelenségének bemutatása.

Szükséges anyagok, eszközök

  • Van de Graaff generátor földelő/kisütőgömbbel, tápegységgel
  • Állvány hosszú szigetelő szárral, tetején réztányérral
  • elektrosztatikus Segner-kerék

Leírás

Az ábrán látható módon kössük össze egy rövid vezeték segítségével a Van de Graaff generátor szivarját és az állványra helyezett Segner-kereket úgy, hogy a röpzsinór végig a levegőben fusson. A Van de Graaff generátor elindítása után a kerék forogni kezd.


7.7b.PNG

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

  • Hogyan működik a Segner-kerék? Mi a kapcsolata az elektromos széllel?

c) Elektroszkóp feltöltése csúcshatással
7.7c.PNG

A kísérlet célja

Csúcshatás demonstrálása: a csúccsal ellátott vezető elszívja a közelébe tett töltött anyag töltéseit.

Szükséges anyagok, eszközök

  • Elektroszkóp (fémgömb nélkül)
  • Faraday-féle pohár
  • tüske a Faraday-féle pohárhoz

Leírás

Az elektroszkópra helyezett, tűvel ellátott Faraday-féle pohár tűjéhez közelítsük (de ne érjünk hozzá) a megdörzsölt ebonitrudat, majd távolítsuk el. Az elektroszkóp töltést jelez.

Módszertani kiegészítések

A csúcshatáshoz kapcsolódik a villámhárító működése is, ezért érdemes ezt is itt tárgyalni, valamint szemléletes videókat bemutatni: Villám csapása villámhárítóba


7.7. Kísérletek a csúcshatásra

a) Gyertyaláng elfújása elektromos széllel subler.png

A kísérlet célja

Csúcshatás demonstrálása elektromos szél bemutatásával.

Szükséges anyagok, eszközök

  • Van de Graaff generátor földelő/kisütőgömbbel, tápegységgel
  • Állvány hosszú szigetelő szárral, hegyes fémpálcával
  • Hosszú szárú, állítható magasságú gyertyatartó állvány gyertyával
  • Vezeték

Leírás

Az ábrán látható módon kössük össze egy rövid vezeték segítségével a Van de Graaff generátor szivarját és a szigetelőállványon lévő tűt úgy, hogy a vezeték ne érjen semmihez. Az égő gyertyát tegyük egy állványra, a tű csúcsával egy vonalba, attól 1-2 cm-re. Indítsuk el a Van de Graaff generátort. Figyeltessük meg, hogy néhány másodpercen belül a keletkező elektromos szél a gyertya lángját elhajlítja.


7.7.PNG

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

  • Mi az elektromos szél?

b) Elektrosztatikus Segner-kerék működtetése subler.png

A kísérlet célja

Csúcshatás jelenségének bemutatása.

Szükséges anyagok, eszközök

  • Van de Graaff generátor földelő/kisütőgömbbel, tápegységgel
  • Állvány hosszú szigetelő szárral, tetején réztányérral
  • elektrosztatikus Segner-kerék

Leírás

Az ábrán látható módon kössük össze egy rövid vezeték segítségével a Van de Graaff generátor szivarját és az állványra helyezett Segner-kereket úgy, hogy a röpzsinór végig a levegőben fusson. A Van de Graaff generátor elindítása után a kerék forogni kezd.


7.7b.PNG

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

  • Hogyan működik a Segner-kerék? Mi a kapcsolata az elektromos széllel?

c) Elektroszkóp feltöltése csúcshatással
7.7c.PNG

A kísérlet célja

Csúcshatás demonstrálása: a csúccsal ellátott vezető elszívja a közelébe tett töltött anyag töltéseit.

Szükséges anyagok, eszközök

  • Elektroszkóp (fémgömb nélkül)
  • Faraday-féle pohár
  • tüske a Faraday-féle pohárhoz

Leírás

Az elektroszkópra helyezett, tűvel ellátott Faraday-féle pohár tűjéhez közelítsük (de ne érjünk hozzá) a megdörzsölt ebonitrudat, majd távolítsuk el. Az elektroszkóp töltést jelez.

Módszertani kiegészítések

A csúcshatáshoz kapcsolódik a villámhárító működése is, ezért érdemes ezt is itt tárgyalni, valamint szemléletes videókat bemutatni: Villám csapása villámhárítóba