Vědecké projekty na izolátorech a vodičích poskytují pohled na vlastnosti hmoty, jako je elektrický odpor. Pomocí nízkonapěťového měřicího zařízení napájeného z baterie zvaného multimetr můžete bezpečně testovat všechny druhy materiály k určení, zda jsou to vodiče nebo izolátory - a zjistit, jaké druhy předmětů jsou dobrým příkladem každého.
Nástroje a bezpečnost
K měření vodičů a izolátorů se používá digitální multimetr napájený z baterií. Chcete-li použít jeden, nastavte jeho funkční knoflík na „Odpor“ nebo „Ohmy;“ toto zobrazuje velmi nízká čísla pro vodiče a „nekonečno“ pro izolátory. Dotkněte se kovovými sondami objektu, který zkoumáte, ale nedotýkejte se sond prstů - pokud tak učiníte, vodivost vašeho těla vám dá chybné hodnoty. Abyste zajistili bezpečnost sebe i ostatních, vyvarujte se zkoušení jakýchkoli materiálů nebo součástí připojených k zásuvce střídavého proudu pro domácnost. Například netestujte vodivost lampy zapojené do zásuvky.
Co dělá nejlepšího dirigenta?
Kovy jsou dobrými vodiči, ale ne všechny kovy vedou elektřinu ve stejné míře. Získejte délky různých druhů kovových drátů, včetně mědi, hliníku a oceli, a zkontrolujte odpor každého z nich pomocí multimetru. Elektrická pájka je další kovový materiál podobný drátu, který se měří. Neměřte vodič na cívce; odmotejte pár stop a změřte pár stop jako samostatný kus. Vydělením odporu každého odečtu délkou ve stopách získáte konzistentní výsledky v jednotkách ohmů na stopu. Pokud je to možné, změřte několik vzorků každého druhu kovu a najděte průměr pro každý typ. Vyznačují se jeden nebo dva kovy nejnižším odporem? O jaké kovy jde?
Vodivost a koroze
Rust je chemický proces, při kterém se kyslík spojuje s kovem za vzniku sloučeniny; jak to dělá, vodivost kovu se zhoršuje a zvyšuje se jeho odpor. Získejte železný drát v železářství a nakrájejte ho na stejnou délku stopy nebo dvou. Změřte odpor každé délky a zapište si výsledky spolu s časem a datem. Připravte slaný vodní roztok smícháním 10 gramů soli s 200 mililitry vody. Umístěte kousky drátu na papírový ručník a posypte je směsí slané vody. Jednou denně ve stejnou dobu změřte odpor každého drátu a zapište si čas a měření. Pokračujte v procesu několik dní. Vytvořte graf odporu vs. čas a všimněte si, jak se mění odpor železa. Můžete udělat obecné prohlášení o tom, jak koroze ovlivňuje schopnost kovu vést elektřinu?
Vodič nebo izolátor?
Sestavte řadu domácích předmětů, například hliníkovou plechovku, tužku, gumičku, mince, papírový ručník a další předměty. Všimněte si každého z nich na kousku papíru a pomocí multimetru změřte jeho odpor. Pokud je to možné, získejte nějaké mechanické vodiče tužky a změřte také jejich odpor. Pokud je měření odporu několik ohmů nebo méně, napište do poznámek „vodič“; pokud je odpor velmi velké číslo nebo „nekonečno“, napište „izolátor“. Pro ty, kteří spadají mezi, napište „některé odpor." Zamyslete se nad materiálem, z něhož je každý objekt vyroben, a udělejte nějaké závěry o tom, co dělá dobrého dirigenta nebo izolátor.
