Les projets scientifiques sur les isolants et les conducteurs donnent un aperçu des propriétés de la matière, telles que la résistance électrique. À l'aide d'un appareil de mesure basse tension alimenté par batterie appelé multimètre, vous pouvez tester en toute sécurité toutes sortes de matériaux pour déterminer s'il s'agit de conducteurs ou d'isolants - et apprenez quels types d'objets sont de bons exemples de chaque.
Outils et sécurité
Un multimètre numérique alimenté par batterie est utilisé pour mesurer les conducteurs et les isolants. Pour en utiliser un, réglez son bouton de fonction sur « Résistance » ou « Ohms; » cela affiche des nombres très faibles pour les conducteurs et « l'infini » pour les isolants. Touchez les sondes métalliques à l'objet que vous étudiez, mais évitez de toucher les sondes avec vos doigts - si vous le faites, la conductivité de votre corps vous donnera des lectures erronées. Pour assurer votre sécurité et celle des autres, évitez de tester tout matériel ou composant connecté à une prise de courant alternatif domestique. Par exemple, ne testez pas la conductivité d'une lampe branchée sur une prise.
Qu'est-ce qui fait le meilleur chef d'orchestre ?
Les métaux font de bons conducteurs, mais tous les métaux ne conduisent pas l'électricité au même degré. Obtenez des longueurs de différents types de fils métalliques, y compris le cuivre, l'aluminium et l'acier, et vérifiez la résistance de chacun avec un multimètre. La soudure électrique est un autre matériau métallique en forme de fil à mesurer. Ne mesurez pas le fil sur la bobine; déroulez-en quelques pieds et mesurez quelques pieds séparément. Divisez la résistance de chaque lecture par la longueur en pieds pour obtenir des résultats cohérents en unités d'ohms par pied. Si possible, mesurez plusieurs échantillons de chaque type de métal et trouvez la moyenne pour chaque type. Est-ce qu'un ou deux métaux se distinguent comme ayant la plus faible résistance? De quels métaux s'agit-il ?
Conductivité et corrosion
La rouille est un processus chimique dans lequel l'oxygène se combine avec un métal pour former un composé; comme c'est le cas, la conductivité du métal s'affaiblit et sa résistance augmente. Procurez-vous du fil de fer dans une quincaillerie et coupez-le en longueurs égales d'un pied ou deux. Mesurez la résistance de chaque longueur et notez les résultats, ainsi que l'heure et la date. Préparez une solution d'eau salée en mélangeant 10 grammes de sel avec 200 millilitres d'eau. Placez les morceaux de fil sur une serviette en papier et saupoudrez-les du mélange d'eau salée. Une fois par jour à la même heure, mesurez la résistance de chaque fil et notez l'heure et la mesure. Continuez le processus pendant plusieurs jours. Faites un graphique de la résistance vs. temps et notez comment la résistance du fer change. Pouvez-vous faire une déclaration générale sur la façon dont la corrosion affecte la capacité du métal à conduire l'électricité ?
Conducteur ou isolant ?
Assemblez un certain nombre d'objets ménagers, comme une canette en aluminium, un crayon, un élastique, des pièces de monnaie, une serviette en papier et d'autres articles. Notez chacun sur un morceau de papier et mesurez sa résistance avec le multimètre. Si possible, procurez-vous des mines de porte-mines et mesurez également leur résistance. Si la mesure de résistance est de quelques ohms ou moins, écrivez « conducteur » dans vos notes; si la résistance est un très grand nombre, ou « infini », écrivez « isolant ». Pour ceux qui se situent entre les deux, écrivez « certains la résistance." Pensez au matériau dont chaque objet est fait et tirez des conclusions sur ce qui fait un bon conducteur ou isolant.
