3 spôsoby výroby Leydenovej nádoby

Kondenzátory sú moderným spôsobom uchovávania elektrických nábojov. Zatiaľ čo niektoré moderné kondenzátory sú zložité a náročné na konštrukciu, ich predchodca, Leydenská banka, je jednoduchšia na konštrukciu. Stavba Leydenskej nádoby je skvelý spôsob, ako získať predstavu o statických nábojoch a základných pojmoch obvodov. Nádobu môžete nabíjať a vybíjať znova a znova, aby ste mohli experimentovať s rôznymi materiálmi a nábojmi.

Metóda 1 z 3:Konštrukcia Leydenovej nádoby

Vyberte si pohár. Musíte si dávať pozor na to, aké materiály používate na konštrukciu Leydenskej nádoby. Materiál musí slúžiť ako izolátor medzi vnútorným nábojom (+) a vonkajším nábojom (-). Vyberte si sklenenú nádobu alebo plastovú fľašu s viečkom.[1]
Dôveryhodný zdroj
Princetonská univerzita
Popredná akademická inštitúcia zameraná na rozširovanie a zdieľanie poznatkov
Prejsť na zdroj

  • Ak je to možné, zaobstarajte si veľkú nádobu alebo fľašu, napríklad takú, do ktorej sa zmestí 0.5 až 1 galón (1.9 až 3.8 l).

Umiestnite fóliu do vnútra nádoby. Na nabíjanie budete potrebovať vodivý materiál vo vnútri nádoby. Tradične sa vo vnútri nádoby používala voda. Ak chcete vytvoriť modernejšiu Leydenovu nádobu, mali by ste vnútro nádoby vystlať kovovou fóliou (alobal, hliníková fólia atď.). Keď nabijete Leydenovu nádobu, váš vodivý materiál sa nabije kladne.[2]
Dôveryhodný zdroj
Princetonská univerzita
Popredná akademická inštitúcia venujúca sa rozširovaniu a zdieľaniu poznatkov
Prejsť na zdroj

  • Fóliu pritlačte k bokom nádoby a uistite sa, že pokrýva celý jej obvod.

Vložte elektródu do viečka. Budete potrebovať elektródu vyčnievajúcu z nádoby na nabíjanie vnútra nádoby. Môžete to urobiť tak, že zatlčiete klinec cez veko nádoby. Uistite sa, že necht zasahuje dostatočne hlboko do nádoby, aby sa dotýkal vodivého povrchu (i.e. fólia) vo vnútri nádoby.[3]
Dôveryhodný zdroj
Vedeckí kamaráti
Databáza vedeckých projektov, vysvetlení a vzdelávacích materiálov z dielne odborníkov
Prejsť na zdroj

  • K klincu môžete pripojiť aj retiazku alebo iný vodivý materiál a nechať ho visieť dole a dotýkať sa vnútorného vodivého povrchu.

Obtočte fóliu okolo vonkajšej strany nádoby. Fólia by mala obopínať celú spodnú polovicu nádoby. Fólia na vonkajšej strane nádoby by sa nemala dotýkať fólie na vnútornej strane nádoby. Vonkajšia fólia bude mať záporný náboj vzhľadom na vnútornú fóliu.[4]
Dôveryhodný zdroj
Vedeckí kamaráti
Databáza vedeckých projektov, vysvetlení a vzdelávacích materiálov z dielne odborníkov
Prejsť na zdroj

Metóda 2 z 3: Nabíjanie Leydenovej nádoby

Prilepte polystyrénový pohár k forme na koláč. Polystyrénová šálka bude fungovať ako izolátor, ktorý vám umožní zdvihnúť koláčovú formu bez toho, aby ste sa jej dotkli. Bude to dôležité na účinné nabíjanie Leydenovej nádoby. Prilepte pohár hore dnom do stredu vnútornej časti koláčovej formy.[5]

  • Panvica na koláč funguje ako elektróda alebo nosič náboja.

Získajte penový tanier. Použijete penovú dosku, pretože pena je izolant. Keď pridáte alebo odoberiete elektróny z peny, náboj sa nebude pohybovať. Namiesto toho si fólia udrží náboj, kým sa náboj nerozptýli napríklad vlhkosťou vo vzduchu.[6]

Penovú platňu potrite vlnou. Potrite penovú dosku vlnou, aby sa na ňu uložili elektróny. Elektróny z vlny sú priťahované k pene a „prilepia“ sa na ňu. Tým pena získa záporný náboj.[7]

  • V obchode s látkami si môžete kúpiť malý kúsok vlny.

Dotknite sa koláčovej formy na penovej doske. Zdvihnite koláčovú misu tak, že sa dotknete len polystyrénového pohára. Koláčovú misu položte na vrchnú časť penovej platne. To umožní, aby záporný náboj penovej dosky tlačil na elektróny na koláčovej mise.[8]

Dotknite sa koláčovej misky prstom. Dotykom koláčovej formy sa vytvorí cesta, po ktorej sa elektróny na koláčovej forme budú pohybovať smerom od elektrónov na polystyréne. K tomu dochádza, pretože všetky elektróny sú záporne nabité, a preto sa navzájom odpudzujú. Keď sa dotknete panvice, pravdepodobne uvidíte, budete počuť alebo pocítite iskru. Táto iskra je výsledkom pohybu elektrónov z panvice na koláč do vášho prsta, pričom panvica má kladný náboj.[9]
Dôveryhodný zdroj
Princetonská univerzita
Popredná akademická inštitúcia zameraná na rozširovanie a zdieľanie vedomostí
Prejsť na zdroj

Dotknite sa klinca s koláčom. Keď sa cez veko nádoby dotknete kladne nabitej koláčovej formy s klincom, vytiahnete elektróny z vnútornej elektródy (klinec a vodivý materiál vo vnútri nádoby). Tým sa vyrovná náboj na koláčovej panvici, ale na vnútornej elektróde zostane kladný náboj. Dbajte na to, aby ste nádobu držali za vonkajšiu elektródu (fóliu na vonkajšej strane nádoby) a nedotýkali sa vnútornej elektródy ničím iným ako nádobou na koláč (e.g. váš prst).[10]
Dôveryhodný zdroj
Princetonská univerzita
Popredná akademická inštitúcia zameraná na rozširovanie a zdieľanie poznatkov
Prejsť na zdroj

  • Tento postup môžete zopakovať niekoľkokrát, aby ste v Leydenovej nádobe vytvorili silnejší náboj.
  • Pri pohybe elektrónov z vnútornej elektródy do koláčovej formy budete pravdepodobne počuť alebo vidieť iskru.

Metóda 3 z 3:Vypúšťanie Leydenskej nádoby

Jednu ruku položte na fóliu. Položením jednej ruky na vonkajšiu elektródu vytvoríte mostík k záporne nabitému povrchu. Dbajte na to, aby ste sa nedotýkali vnútornej elektródy ani žiadneho iného nabitého povrchu. Keď sa dotknete len vonkajšej elektródy, nedôjde k žiadnej iskre ani k pohybu náboja.[11]

Držte ruky v kruhu. Ak tento experiment robíte v skupine, všetci by sa mali spojiť rukami do kruhu. Prvá osoba v kruhu by mala držať Leydenovu nádobu a jednou rukou sa dotýkať len vonkajšej elektródy. Druhou rukou by mali držať ruku osoby vedľa seba. Posledná osoba v kruhu bude držať len jednu ruku. Každá ďalšia osoba bude držať ruku osoby na oboch stranách.[12]

  • Dotknite sa klinca. Keď sa všetci v skupine držia za ruky, pričom jedna osoba sa dotýka vonkajšej elektródy, posledná osoba v kruhu by sa mala dotknúť prstom vnútornej elektródy. Keď položia prst na necht, vytvorí sa obvod, ktorý umožní pohyb elektrónov zo záporne nabitej vonkajšej elektródy na kladne nabitú vnútornú elektródu. Každý v kruhu by mal pocítiť šok a možno uvidíte alebo budete počuť iskru.[13]

    • Ak staviate Leydenovu nádobu sami, dotknite sa jednou rukou vonkajšej elektródy a druhou rukou vnútornej elektródy, aby ste nádobu vybíjali. Pravdepodobne uvidíte, budete počuť a pocítite iskru, keď to urobíte.
  • Odkazy