Η φυσική είναι μια ακριβής επιστήμη με τους δικούς της νόμους, που μπορούν να αποδειχθούν μέσα από θεαματικά πειράματα. Ας δούμε 6 ενδιαφέροντα πειράματα.
1. Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από διαφορές θερμοκρασίας
Για την εμπειρία θα χρειαστείτε:
- Στοιχείο Peltier;
- ψύκτρα από την πλακέτα?
- μικροηλεκτρικός κινητήρας?
- ένα φλιτζάνι ζεστό νερό.
Το πείραμα χρησιμοποιεί ένα στοιχείο Peltier που χρησιμοποιείται σε συστήματα ψύξης. Όταν εφαρμόζεται τάση σε αυτό, η μία πλευρά της συσκευής θερμαίνεται και η άλλη ψύχεται. Σε αυτή την περίπτωση, το στοιχείο μπορεί επίσης να ενεργήσει προς την αντίθετη κατεύθυνση - να παράγει ηλεκτρική ενέργεια όταν η θερμοκρασία των τοίχων του διαφέρει.
Εάν τοποθετήσετε ένα στοιχείο Peltier σε μια κρύα ψύκτρα από την πλακέτα και τοποθετήσετε ένα φλιτζάνι βραστό νερό από πάνω, η συσκευή θα παράγει ηλεκτρισμό. Η παραγόμενη ενέργεια είναι αρκετή για να τροφοδοτήσει τον μικροηλεκτρικό κινητήρα.
2. Απόδειξη του βάρους του αέρα
Για την εμπειρία θα χρειαστείτε:
- ζυγαριά μοχλού?
- 2 μπαλόνια?
- βελόνα.
Πρέπει να φουσκώσετε 2 μπαλόνια και να τα κρεμάσετε σε μοχλό ζυγαριά. Κάποια αρχικά φουσκώνουν περισσότερο.
Δεδομένου ότι και οι δύο δεν έχουν την ίδια μάζα, οι βραχίονες της ζυγαριάς δεν παγώνουν οριζόντια. Εάν τρυπήσετε προσεκτικά μια από τις μπάλες με μια βελόνα, τότε μετά την απελευθέρωση του αέρα, ο βραχίονας με αυτό θα ανέβει. Το πείραμα επιβεβαιώνει ότι ο αέρας έχει βάρος.
3. Ηλεκτρομαγνητικό πιστόλι
Με βάση τη δύναμη Ampere, μπορείτε να φτιάξετε ένα κανόνι. Για να το συναρμολογήσετε θα χρειαστείτε:
- πλαστικός σωλήνας έως 30 cm.
- σύρμα χαλκού με μόνωση.
- 2 λιθίου 18650 επαναφορτιζόμενες μπαταρίες σε κασέτα?
- ροδέλες μαγνήτες νεοδυμίου 5-8 τεμ.
Πρέπει να συνδέσετε το ένα άκρο του πλαστικού σωλήνα. 50 στροφές σύρματος τυλίγονται στην άκρη του. Το ένα άκρο του καλωδίου συνδέεται στον θετικό ή αρνητικό πόλο της κασέτας μπαταρίας. Στο σωληνάριο τοποθετούνται αρκετοί μαγνήτες νεοδυμίου.
Εάν κλείσετε το κύκλωμα του πηνίου συνδέοντας το ελεύθερο άκρο του στον δεύτερο ακροδέκτη, οι μαγνήτες θα ωθηθούν προς τα έξω από τη δύναμη Ampere. Αυτό συμβαίνει τόσο γρήγορα που δημιουργεί την οπτική εντύπωση ενός πυροβολισμού.
4. Ηλεκτρομαγνητικός βραχυκυκλωτήρας
Αυτό το πείραμα λειτουργεί σύμφωνα με τους ίδιους φυσικούς νόμους με ένα μαγνητικό όπλο. Για να το πραγματοποιήσετε θα χρειαστείτε τα ίδια υλικά, καθώς και:
- πυκνωτής 3300 uF 63 V;
- αποσπάσεις?
- κλείσιμο κυκλώματος.
Ένας πυκνωτής πρέπει να περιλαμβάνεται στη σχεδίαση ενός υπάρχοντος μαγνητικού πιστολιού. Ένας αυτοσχέδιος διακόπτης κυκλώματος από πείρο και σύρμα είναι εγκατεστημένος σε ένα από τα καλώδια πηνίου. Κλείνει το κύκλωμα πηνίου όταν πιέζεται και το ανοίγει όταν δεν υπάρχει πίεση.
Ο επαφέας εισάγεται στο σωλήνα. Εάν χαμηλώσετε τους μαγνήτες σε αυτό, τότε πιέζοντας τις επαφές θα κλείσει το κύκλωμα και η δύναμη Ampere θα τους ωθήσει. Έχοντας πηδήξει και δεν πετάξουν εντελώς έξω, καθώς ο τρέχων παλμός στο πηνίο είναι πολύ μικρός, θα πέσουν ξανά. Το βλήμα θα συνεχίσει να πηδά μέχρι να τελειώσουν οι μπαταρίες.
5.Πώς να κάνετε το αλουμίνιο να αντιδρά σε μαγνήτες νεοδυμίου
Είναι δυνατό να δημιουργηθούν συνθήκες όπου το αλουμίνιο αλληλεπιδρά με έναν μαγνήτη. Για την εμπειρία θα χρειαστείτε:
- πλάκα αλουμινίου?
- ισχυρός μαγνήτης?
- Νήμα;
- 2 πακέτα σπίρτα.
Απλώς εφαρμόζοντας έναν σταθερό μαγνήτη στην πλάκα αλουμινίου, μπορείτε να βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχει έλξη. Εάν τοποθετήσετε το πιάτο σε δύο σπιρτόκουτα και κρεμάσετε έναν μαγνήτη από πάνω του, τότε όταν ταλαντεύεται μπορείτε να παρατηρήσετε το αλουμίνιο να ταλαντεύεται.
Αυτό το φαινόμενο συμβαίνει επειδή όταν ένας μαγνήτης πετά πάνω από την πλάκα, δημιουργείται ένα ηλεκτρικό ρεύμα σε αυτό, το οποίο δημιουργεί επίσης ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Αλληλεπιδρά με το μαγνητικό πεδίο, γι' αυτό και η πλάκα χαλαρώνει.
6. Η απλούστερη ηλεκτρική γεννήτρια που βασίζεται σε κλώστη
Για την εμπειρία θα χρειαστείτε:
- κλώστης;
- σπείρα;
- δίοδος?
- μικροηλεκτρικός κινητήρας?
- Μαγνήτες νεοδυμίου.
Μπορείτε να τροφοδοτήσετε έναν ηλεκτροκινητήρα συνδέοντας ένα πηνίο σε αυτόν μέσω μιας διόδου και ενεργώντας πάνω του με περιστρεφόμενους μαγνήτες νεοδυμίου. Αρκεί να στερεώσετε μόνιμους μαγνήτες στις λεπίδες του κλωστή και να το τοποθετήσετε στη βάση. Οι μαγνήτες που περιστρέφονται πάνω του, που φέρονται στο πηνίο, επαναλαμβάνουν μαζί το κύκλωμα της γεννήτριας ηλεκτρικής ενέργειας.
Αν συνδέσετε σε ένα τέτοιο πηνίο Δίοδος εκπομπής φωτός απευθείας, θα ανάψει. Σε αυτή την περίπτωση, το φως θα τρεμοπαίζει, το οποίο προκαλείται από τη χαμηλή ταχύτητα των μόνιμων μαγνητών.
Εάν ένα άλλο αιωρούμενο πηνίο συνδεθεί με το πηνίο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, ο άξονας του οποίου περιέχει μαγνήτες, τότε θα αρχίσει να ταλαντώνεται υπό την επίδραση της δύναμης Ampere. Φυσικά, μόνο εάν εκκινήσετε τη γεννήτρια από ένα spinner.
