Lorentz Gücünü Sergileyen Minik Bir Kase: 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Lorentz kuvvetinin görselleştirilebileceği basit bir kurulum oluşturduk. Kabartma tozu karışımı olan bir sudan akım geçmesine izin vererek ve bu karışımın altına bir mıknatıs yerleştirerek, sıvı elektrotların etrafında dönme hareketi yapacaktır.

Bu talimatta kullanılan önemli bir terim bir elektrottur. Bu, akımın belirli bir maddeden diğerine akmasına izin veren iletken bir malzemedir (genellikle bir metal). Bu durumda elektrotlar, akımın bir telden bir sıvıya ve tekrar bir tele akmasına izin verir.

Adım 1: Malzemeler ve Araçlar

Bu kurulum için aşağıdaki malzemeler ve araçlar gereklidir:

• DC güç kablosu ile 12 V adaptör. Güç kablosunun kesilerek açılacağını unutmayın.
• 30 cm kablo*. Bu elektrot yapmak için kullanılacaktır, bu nedenle iki parça bakır, alüminyum, grafit, platin vb. de yeterli olacaktır. Ayrıca bakır paslanacak, bu nedenle birden fazla elektrot yapmak için fazladan kablo uzunluğuna sahip olmak istenebilir.
• Disk şeklinde bir mıknatıs. 2 cm çapında bir tane kullandık.
• Küçük bir cam kase. 10 cm X 10 cm'lik kare bir kase kullandık.
• Karton kağıt (yaklaşık 15 cm^2).
• Zamk.
• Taban olarak 20 cm X 15 cm tahta parçası.
• 1,5 gr kabartma tozu*.
• 100 ml su*.
• Gıda boyası.

* En az bir kez gösterilmesi gereken miktardır.

Bu kurulum için aşağıdaki araçlar gereklidir:

• Tel striptizci. Her ne kadar bir stanley bıçağı da işe yarayacak olsa da.
• Bull-burun pense
• Kaşık (suyu karıştırmak için).

Adım 2: Kablolama ve Elektrotlar

Sağdaki ilk resimde gösterildiği gibi adaptör için DC güç kablosunun uçlarını soymak için tel sıyırıcı veya bıçak kullanarak başlayın.

Ardından, 30 cm'lik kablonun tamamını soyun, böylece bakır bir tel kalsın. Pense kullanarak bakır telin yarısı. Şimdi bunu etkili bir elektrot olacak şekilde şekillendireceğiz. Pense kullanarak, bakır telin bir ucunu bir girdap şeklinde bükün ve diğer ucunu bir 'kanca' haline getirin, böylece elektrot sağdaki ikinci resimde gösterildiği gibi kasenin kenarına oturabilir. Bunu telin ikinci yarısı için de yapın. Elektrotları haznenin kenarına (karşı karşıya gelecek şekilde) yerleştirin ve sağdaki üçüncü resimde gösterildiği gibi bunları haznenin kenarlarına doğru bastırın. Elektrotların girdaplı kısmının birbirinden yaklaşık 2 cm uzakta olduğundan emin olun. Elektrotları gerektiği gibi yeniden şekillendirin ve fazla telleri kesin.

Elektrotları bitirmek için DC güç kablosunun soyulmuş uçlarını alın ve soyulmuş her bir ucu bir elektrotun kancasına bağlayın.

3. Adım: Kase Platformu

Bu deney için kasenin altına bir mıknatıs yerleştirilmelidir. Bu yerleştirmeyi kolaylaştırmak için, mıknatısı itmek için bir aletle birlikte kase için bir platform yaptık.

Platformu yapmak için kartondan 4 x 4 cm kare kesin. 1 X 1 cm'lik daha küçük kareler kesin ve platformun ayaklarını oluşturmak için 4 adet küçük karton kare yığını oluşturun. Gereken daha küçük karelerin sayısı, mıknatısın yüksekliğine bağlıdır. Mıknatısın altından kolayca kayabilmesi için platformun mıknatıstan biraz daha yüksek olduğundan emin olun. Küçük karton kareleri birbirine yapıştırın ve sağdaki ilk resimde gösterildiği gibi platformun köşelerine yapıştırın.

Mıknatıs kaydırma aletini yapmak için kartondan 2 X 7,5 cm'lik bir şerit kesin. Bir ucundan, yaklaşık 2 cm çapında bir yarım daire kesin. Mıknatıs, sağdaki ikinci resimde gösterildiği gibi karton şeridin bu ucuna kolayca sığmalıdır.

Son olarak, 12 X 1 cm'lik iki şerit ve 4 X 1 cm'lik bir şerit kesin. Bu şeritler, mıknatıs ve kaydırıcısı için 'çit' görevi görecektir. Kaydırıcı hariç tüm karton bileşenleri soldaki resimde gösterildiği gibi tahta parçasına yapıştırın.

Adım 4: Deneyi Gerçekleştirme

Suyu kaseye dökün ve bunu karton platformun üzerine yerleştirin. Mıknatısı kasenin altına kaydırın ve DC güç kablosunu adaptöre bağlayın. Elektrotlardan birinin etrafında kabarcıklar oluşmaya başlarsa, soldaki resimde gösterildiği gibi akım tellerden geçiyor demektir. Kabartma tozu ekleyin ve kabartma tozunun daha hızlı çözülmesini sağlamak için gerekirse karıştırın. Muhtemelen kabartma tozunun elektrotların etrafında döndüğünü görebileceksiniz. Bu dönme hareketlerinin sağdaki resimde gösterildiği gibi daha görünür hale gelmesi için suya biraz gıda boyası ekleyin. Şimdi küçük, basit bir deneyde Lorentz kuvvetinin işleyişini gösterdiniz.

Not: Bakır elektrotlardan biri bozulacak ve yüzey rengi turkuaz olurken diğer elektrot siyaha dönecektir. Bu deneyi birden çok kez veya daha uzun süre yapmak istiyorsanız, önceden birden çok bakır elektrot yapmanız önerilir. Bu malzemeler bozunmayacağından, bunun yerine grafit veya platin elektrotlar kullanılabilir.