مشاريع علمية على العوازل والموصلات

تعطي المشاريع العلمية المتعلقة بالعوازل والموصلات نظرة ثاقبة لخصائص المادة ، مثل المقاومة الكهربائية. باستخدام جهاز قياس منخفض الجهد يعمل بالبطارية يسمى مقياس متعدد ، يمكنك اختبار جميع أنواع أجهزة القياس بأمان المواد لتحديد ما إذا كانت موصلات أم عوازل - ومعرفة أنواع الأشياء التي تعتبر أمثلة جيدة لكل واحد.

يستخدم مقياس رقمي متعدد يعمل بالبطارية لقياس الموصلات والعوازل. لاستخدام واحد ، اضبط مقبض وظيفته على "المقاومة" أو "أوم" ؛ هذا يعرض أرقامًا منخفضة جدًا للموصلات و "اللانهاية" للعوازل. المس المجسات المعدنية بالجسم الذي تبحث عنه ، لكن تجنب لمس المجسات بأصابعك - إذا فعلت ذلك ، ستعطيك موصلية جسمك قراءات خاطئة. لضمان السلامة لنفسك وللآخرين ، تجنب اختبار أي مواد أو مكونات متصلة بمأخذ التيار المتردد بالمنزل. على سبيل المثال ، لا تختبر موصلية المصباح الموصول بمأخذ الطاقة.

تصنع المعادن موصلات جيدة ، ولكن ليس كل المعادن توصل الكهرباء بنفس الدرجة. احصل على أطوال أنواع مختلفة من الأسلاك المعدنية ، بما في ذلك النحاس والألمنيوم والفولاذ ، وتحقق من مقاومة كل منها بمقياس متعدد. اللحام الكهربائي هو مادة معدنية أخرى تشبه الأسلاك يتم قياسها. لا تقيس السلك على البكرة ؛ استرخ على بعد بضعة أقدام وقس بضعة أقدام كقطعة منفصلة. اقسم مقاومة كل قراءة على الطول بالأقدام للحصول على نتائج متسقة بوحدات أوم لكل قدم. إذا أمكن ، قم بقياس عدة عينات من كل نوع من المعادن وابحث عن المتوسط ​​لكل نوع. هل يبرز معدن أو معدنان على أنهما يتمتعان بأقل مقاومة؟ ما هي المعادن هذه؟

الصدأ عملية كيميائية يتحد فيها الأكسجين مع معدن لتكوين مركب ؛ كما هو الحال ، تصبح موصلية المعدن أضعف وتزداد مقاومته. احصل على بعض الأسلاك الحديدية من متجر لاجهزة الكمبيوتر واقطعها إلى أطوال متساوية من قدم أو قدمين. قم بقياس مقاومة كل طول وقم بتدوين النتائج جنبًا إلى جنب مع الوقت والتاريخ. تحضير محلول ملحي عن طريق خلط 10 جرام من الملح مع 200 مل من الماء. ضع قطع الأسلاك على منشفة ورقية ورش عليها خليط الماء المالح. مرة واحدة يوميًا في نفس الوقت ، قم بقياس مقاومة كل سلك واكتب الوقت والقياس. استمر في العملية لعدة أيام. قم بعمل رسم بياني للمقاومة مقابل. الوقت ولاحظ كيف تتغير مقاومة الحديد. هل يمكنك إصدار بيان عام حول كيفية تأثير التآكل على قدرة المعدن على توصيل الكهرباء؟

قم بتجميع عدد من الأدوات المنزلية ، مثل علبة ألومنيوم وقلم رصاص وشريط مطاطي وعملات معدنية ومنشفة ورقية وأشياء أخرى. لاحظ كل واحدة على قطعة من الورق وقياس مقاومتها بالمقياس المتعدد. إذا أمكن ، احصل على بعض خيوط الرصاص الميكانيكية وقياس مقاومتها أيضًا. إذا كان قياس المقاومة بضعة أوم أو أقل ، اكتب "موصل" في ملاحظاتك ؛ إذا كانت المقاومة عددًا كبيرًا جدًا ، أو "ما لا نهاية" ، فاكتب "عازل". بالنسبة لأولئك الذين يقعون في الوسط ، اكتب "بعض مقاومة." فكر في المادة التي يتكون منها كل كائن واستخلص بعض الاستنتاجات حول ما يجعله موصلًا جيدًا أو عازل.