Vetenskapsprojekt på isolatorer och ledare ger inblick i materiens egenskaper, såsom elektrisk resistans. Med en lågspänningsbatteridriven mätanordning som kallas multimeter kan du säkert testa alla typer av material för att avgöra om de är ledare eller isolatorer - och lära sig vilka slags föremål som är bra exempel av varje.
Verktyg och säkerhet
En batteridriven digital multimeter används för att mäta ledare och isolatorer. För att använda en, ställ in dess funktionsratt på "Resistance" eller "Ohms;" detta visar mycket låga siffror för ledare och "oändlighet" för isolatorer. Rör vid metallproberna till objektet du undersöker, men undvik att röra proberna med fingrarna. Om du gör det kommer din kropps ledningsförmåga att ge dig felaktiga avläsningar. För att säkerställa säkerheten för dig själv och andra, undvik att testa material eller komponenter som är anslutna till ett hushålls växelströmsuttag. Testa till exempel inte konduktiviteten hos en lampa som är ansluten till ett vägguttag.
Vad gör den bästa dirigenten?
Metaller gör bra ledare, men inte alla metaller leder elektricitet i samma grad. Skaffa längder av olika typer av metalltråd, inklusive koppar, aluminium och stål, och kontrollera motståndet hos var och en med en multimeter. Elektrisk löd är ett annat trådliknande metallmaterial att mäta. Mät inte tråden på spolen; varva ner några meter av det och mäta några meter som en separat bit. Dela motståndet för varje avläsning med längden i fot för att få konsekventa resultat i enheter av ohm per fot. Mät om möjligt flera prover av varje typ av metall och hitta genomsnittet för varje typ. Ser en eller två metaller ut att ha lägsta motstånd? Vilka metaller är dessa?
Konduktivitet och korrosion
Rost är en kemisk process där syre kombineras med en metall för att bilda en förening; när det gör metallens konduktivitet blir sämre och dess motstånd ökar. Skaffa lite järntråd från en järnaffär och skär den i lika långa fot eller två. Mät motståndet för varje längd och skriv ner resultaten tillsammans med tid och datum. Bered en saltvattenlösning genom att blanda 10 gram salt med 200 ml vatten. Lägg trådbitarna på en pappershandduk och strö saltvattenblandningen på dem. Mät motståndet för varje tråd en gång per dag samtidigt och skriv ner tiden och mätningen. Fortsätt processen i flera dagar. Gör ett diagram över motståndet vs. tid och notera hur järnets motstånd förändras. Kan du göra ett allmänt uttalande om hur korrosion påverkar metallens förmåga att leda elektricitet?
Ledare eller isolator?
Montera ett antal hushållsföremål, såsom en aluminiumburk, penna, gummiband, mynt, pappershandduk och andra föremål. Notera var och en på ett papper och mät dess motstånd med multimetern. Om möjligt, skaffa några mekaniska pennkablar och mäta deras motstånd också. Om motståndsmätningen är några ohm eller mindre, skriv ”ledare” i dina anteckningar. om motståndet är ett mycket stort antal, eller "oändlighet", skriv "isolator." För de som hamnar däremellan, skriv ”några motstånd." Tänk på materialet som varje objekt består av och dra några slutsatser om vad som gör en bra ledare eller isolator.