Λίστα πειραμάτων
Το μπαλόνι κολλάει στον τοίχο.
- Ένα κομμάτι σύρμα κάπως χοντρό, γύρω στα 30 εκατοστά μήκος
- Πλαστελίνη
- Λίγη κλωστή
- Ένα μικρό σφαιρίδιο από φελλό
Λύγισε το σύρμα σε σχήμα κεφαλαίου γάμα (Γ).
Κάν’ το να στέκεται όρθιο, φτιάχνοντας μια βάση με την πλαστελίνη.
Δέσε στην άκρη της κλωστής το σφαιρίδιο και κρέμασέ το στην επάνω άκρη του σύρματος, ώστε να αιωρείται ελεύθερο. Το ηλεκτρικό εκκρεμές είναι έτοιμο.
Τρίψε ένα πλαστικό στυλό σε μάλλινο ύφασμα.
Πλησίασέ το στο σφαιρίδιο.
Το στυλό έλκει το σφαιρίδιο.
Με την τριβή στο ύφασμα το στυλό ηλεκτρίστηκε (μερικά ηλεκτρόνια μεταφέρθηκαν απ’ το ένα σώμα στο άλλο). Επειδή λοιπόν είναι ηλεκτρισμένο, έλκει το φελλό.
Αυτή είναι η χρησιμότητα του ηλεκτρικού εκκρεμούς: Μας επιτρέπει να διαπιστώνουμε αν ένα σώμα είναι ηλεκτρισμένο ή όχι.
Ηλεκτρικό εκκρεμές
- Ένα μπαλόνι
- Ένα μάλλινο ύφασμα
Φούσκωσε το μπαλόνι και δέσε το στόμιό του. Τρίψ’ το πάνω στο μάλλινο ύφασμα (αν δεν υπάρχει το μάλλινο ύφασμα, μπορείς να τρι)μεις το μπαλόνι στον τοίχο) και κατόπιν ακούμπησέ το στον τοίχο.
Το μπαλόνι στέκεται κολλημένο στον τοίχο. Θα πέσει μετά από αρκετά λεπτά.
Με την τριβή το μπαλόνι ηλεκτρίζεται, γιατί παίρνει ηλεκτρόνια απ’ το ύφασμα. Επειδή είναι ηλεκτρισμένο, έλκεται με τον τοίχο. Μετά από κάποια ώρα το μπαλόνι “ξεηλεκτρίζεται”, γιατί χάνει (προς τον τοίχο ή γενικότερα προς το περιβάλλον του) τα παραπανίσια ηλεκτρόνια που είχε αποκτήσει.
Τα μπαλόνια που αντιπαθούνται
- Θα πρέπει να γνωρίζουμε ότι πολλά είδη μπαλονιών που κυκλοφορούν στο εμπόριο δεν φορτίζονται.
- Υπάρχει ο κίνδυνος να περιστραφούν τα μπαλόνια, με αποτέλεσμα οι φορτισμένες πλευρές τους να μην είναι απέναντι και έτσι να μην απωθουνται. Γι’ αυτό φροντίζουμε ώστε να φορτίσουμε όσο το δυνατό μεγαλύτερη επιφάνεια σε κάθε μπαλόνι.
- Δυο μπαλόνια
- Σελοτέιπ
- Δυο κομμάτια σπάγκου, περίπου ένα μέτρο το καθένα
Φούσκωσε τα μπαλόνια και δέσε το καθένα μ’ ένα κομμάτι σπάγκου. Στερέωσε τις άκρες των σπάγκων στο επάνω μέρος της κάσας μιας πόρτας, σε απόσταση περίπου 20 εκατοστών μεταξύ τους, έτσι που τα μπαλόνια να αιωρούνται ελεύθερα (να μην ακουμπάνε μεταξύ τους).
Τρίψε το ένα μπαλόνι στα μαλλιά σου μερικές φορές και άφησέ το απαλά στη θέση του: Θα δεις ότι το μπαλόνι αυτό θα έλκεται με το άλλο (1η εικόνα).
Τρίψε τώρα συγχρόνως και τα δυο μπαλόνια στα μαλλιά σου (ένα με το κάθε χέρι σου) και άφησέ τα απαλά στη θέση τους: Τα δυο μπαλόνια απωθούνται μεταξύ τους (2η εικόνα).
Όταν τρίβεις το ένα μπαλόνι στα μαλλιά σου, περνάνε ηλεκτρόνια απ’ τα μαλλιά στο μπαλόνι, οπότε αυτό αποκτά αρνητικό φορτίο. Τότε στην αριστερή μεριά του δεύτερου μπαλονιού πλειοψηφούν τα θετικά φορτία. Τα αρνητικά φορτία του ηλεκτρισμένου μπαλονιού απωθούν τα αρνητικά φορτία του άλλου μπαλονιού (που δεν είναι ηλεκτρισμένο, δηλαδή περιέχει ίδιο πλήθος αρνητικών και θετικών φορτίων) προς τα δεξιά όπως βλέπεις στην εικόνα. Έτσι, τα δυο μπαλόνια έλκονται.
Όταν τρίβεις και τα δυο μπαλόνια στα μαλλιά σου, αποκτούν και τα δυο αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο. Έτσι, απωθούνται μεταξύ τους.
Καταιγίδα ζάχαρης
- Το φορτισμένο μπαλόνι από το προηγούμενο πείραμα
- Ένα πιάτο με λίγη ζάχαρη
- Ένα μάλλινο ύφασμα (σε περίπτωση που χρειαστεί να φορτίσεις εκ νέου το μπαλόνι)
Μπορείς να πλησιάσεις το φορτισμένο μπαλόνι πάνω από ένα πιάτο με λίγη ζάχαρη. Θα ακούσεις τη ζάχαρη να κτυπά πάνω στο μπαλόνι, καθώς έλκεται από αυτό, στη συνέχεια να φεύγει να έλκεται ξανά κτλ. μέχρι που στο τέλος να μένει πάνω στο μπαλόνι. Γιατί;
(απωθείται γιατί φορτίστηκε με όμοια ηλεκτρικά φορτία)
Το διψασμένο μπαλόνι
Πιστεύετε ότι τα μπαλόνια νιώθουν πείνα ή δίψα; Με αυτό το πείραμα θα δείξετε ότι ένα μπαλόνι πράγματι… προσπαθεί να ξεδιψάσει.
Προσοχή: Πολλά είδη μπαλονιών που κυκλοφορούν στο εμπόριο δεν φορτίζονται.
- Βρύση
- 1 φουσκωμένο μπαλόνι
Ανοίγουμε τη βρύση τόσο, ώστε να σχηματισθεί μια λεπτή φλέβα νερού.
Τρίβουμε ένα μπαλόνι σε μάλλινο ύφασμα.
Πλησιάζουμε το μπαλόνι στη φλέβα νερού, κοντά στο στόμιο της βρύσης.
Η φλέβα νερού καμπυλώνει πλησιάζοντας προς το μπαλόνι.
Όταν τρίβουμε το μπαλόνι, αυτό φορτίζεται αρνητικά. Όταν το πλησιάζουμε στη φλέβα νερού, το τρεχούμενο νερό ηλεκτρίζεται εξ’ απαγωγής: Κάποια αρνητικά ηλεκτρικά φορτία του νερού απωθούνται από το μπαλόνι και μετακινούνται μακριά από αυτό, εντός της φλέβας βέβαια. Έτσι, μένουν κοντά στο μπαλόνι μόνο τα θετικά φορτία του νερού, τα οποία έλκονται και κινούνται προ το μπαλόνι, παρασύροντας ολόκληρη τη φλέβα νερού.
Το αυτοκόλλητο μπαλόνι
- Πολλά είδη μπαλονιών που κυκλοφορούν στο εμπόριο δεν ηλεκτρίζονται.
- Πρέπει να γνωρίζουμε ότι η μπογιά του τοίχου επηρεάζει την επιτυχία του πειράματος.
- Θα ήταν προτιμότερο να ακουμπήσουμε το μπαλόνι πάνω από ένα σοβατεπί του τοίχου ή ένα μικρό περβάζι, καθώς οι δυνάμεις μεταξύ μπαλονιού και τοίχου δεν είναι συνήθως τόσο ισχυρές ώστε να συγκρατούν το μπαλόνι ακίνητο και να μη γλιστράει προς τα κάτω.
- Το πείραμα πετυχαίνει πιο εύκολα αν κολλήσουμε το μπαλόνι σε έναν καθρέπτη.
- Μάλλινο ύφασμα
- 1 μπαλόνι
Τρίβουμε το μπαλόνι στο μάλλινο ύφασμα και το ακουμπάμε στον τοίχο.
Το μπαλόνι κολλάει στον τοίχο. Μετά από λίγα λεπτά πέφτει.
Το μπαλόνι φορτίζεται αρνητικά από την τριβή και η επιφάνεια του τοίχου ηλεκτρίζεται θετικά εξ’ επαγωγής από το μπαλόνι. Ωστόσο, σταδιακά το μπαλόνι αποφορτίζεται μέσω του τοίχου, αλλά και λόγω της υγρασίας του αέρα. Έτσι, μετά από λίγη ώρα οι ελκτικές δυνάμεις με τον τοίχο εξασθενούν, δεν μπορούν να συγκρατήσουν το βάρος του μπαλονιού και αυτό πέφτει.
Δε μοιάζουν κι όμως συμπεθεριάζουν!
Πρόκειται για ένα ακόμη κρίσιμο πείραμα. Ο ένας λόγος είναι ότι έχουμε φορτίσει μόνο το ένα αντικείμενο, το μπαλόνι. Ο δεύτερος λόγος είναι ότι το κουτάκι και το μπαλόνι είναι φτιαγμένα από δύο εντελώς διαφορετικά μεταξύ τους υλικά, γεγονός που κάνει τους μαθητές να πιστεύουν, ότι δεν μπορεί να υπάρξει αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Ωστόσο, ακόμη και αν καταφέρουν να προβλέψουν την αλληλεπίδραση, είναι ακόμη δυσκολότερο να προβλέψουν το είδος της, δηλαδή αν αυτή θα είναι ελκτική ή απωστική.
- Μάλλινο ύφασμα
- 1 μπαλόνι
- 1 άδειο μεταλλικό κουτάκι αναψυκτικού
- Φουσκώνουμε το μπαλόνι και το τρίβουμε στο μάλλινο ύφασμα.
- Πλησιάζουμε το μπαλόνι στο κουτάκι του αναψυκτικού που έχουμε πλαγιάσει πάνω σε ένα τραπέζι.
Το κουτάκι αναψυκτικού κυλάει προς το μπαλόνι.
Όταν τρίβουμε το μπαλόνι με μάλλινο ύφασμα, τότε αυτό φορτίζεται αρνητικά. Όταν το πλησιάζουμε στο κουτάκι, τότε η πλευρά του απέναντι από το μπαλόνι ηλεκτρίζεται θετικά εξ’ επαγωγής. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να έλκεται από το μπαλόνι. Επειδή μάλιστα το κουτάκι είναι καλός ηλεκτρικός αγωγός, καθώς περιστρέφεται τα θετικά φορτία του συνεχίζουν να μένουν απέναντι από το μπαλόνι με αποτέλεσμα τα δύο αντικείμενα να έλκονται συνεχώς. Το πείραμα δεν μπορεί να εκτελεστεί λοιπόν, αν αντί για μεταλλικό κουτάκι χρησιμοποιούσαμε ένα πλαστικό μπουκάλι.
Δεν πληρώνω, δεν πληρώνω!
- Θα πρέπει να γνωρίζουμε ότι πολλά είδη μπαλονιών που κυκλοφορούν στο εμπόριο δεν φορτίζονται.
- Όσο πιο πολύ έχουμε φορτίσει το μπαλόνι και όσο πιο γρήγορα κινούμε το μπαλόνι προς τη λάμπα, τόσο πιο πολύ φωτίζει η τελευταία.
- 1 μπαλόνι
- Μία λάμπα εξοικονόμησης ενέργειας
Μέσα σε ένα πολύ σκοτεινό δωμάτιο φουσκώνουμε το μπαλόνι και το τρίβουμε πάνω σε ένα μάλλινο ύφασμα. Το χτυπάμε απότομα σε μία λάμπα εξοικονόμησης ενέργειας που κρατάμε στο άλλο μας χέρι.
Η λάμπα φωτίζει αδύναμα κάθε φορά που έρχεται σε επαφή με το μπαλόνι.
Μία λάμπα εξοικονόμησης ενέργειας είναι γεμάτη από αέριο. Όταν μετακινούμε το μπαλόνι κοντά στη λάμπα, παράγεται ρεύμα μέσα στη λάμπα. Αυτό δίνει ενέργεια στο αέριο που μετατρέπεται σε φως, όταν το αέριο χτυπάει στον άσπρο φώσφορο με τον οποίο είναι επικαλυμμένη η λάμπα εσωτερικά.
Πόσο σταθερό είναι το χέρι σου;
- Ένα χοντρό σύρμα μήκους περίπου 1μ.
- Ένα δεύτερο κομμάτι λεπτό σύρμα μήκους περίπου 20 εκ.
- Δύο καλώδια
- Μία μπαταρία
- Μία λυχνιολαβή
- Ένα λαμπάκι
Φτιάξε ένα βρόχο με το χοντρό σύρμα και στερέωσέ το σε δύο τρύπες που θα φτιάξεις στα άκρα της ξύλινης βάσης. Κατόπιν πάρε το λεπτό κομμάτι σύρματος και φτιάξε στην άκρη του ένα μικρό βρόχο με ένα άνοιγμα στην άκρη του για να περνάει από μέσα του το χοντρό σύρμα.
Φτιάξε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα που θα αποτελείται από την μπαταρία, τα καλώδια, το λαμπάκι. το λεπτό και το χοντρό σύρμα. Πρόσεξε ο ένας πόλος της μπαταρίας να συνδέεται με την άκρη του λεπτού σύρματος και ο άλλος πόλος με την άκρη του χοντρού σύρματος.
Δοκίμασε να ακολουθήσεις το χοντρό σύρμα κρατώντας το λεπτό. Κάθε φορά που το λεπτό σύρμα ακουμπάει το χοντρό, το λαμπάκι ανάβει.
Πώς να διασπάσεις μόρια νερού!
Το νερό είναι αγωγός του ηλεκτρισμού, δηλαδή επιτρέπει τη διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος. Να γιατί είναι επικίνδυνο να πιάνετε ηλεκτρικές συσκευές με βρεγμένα χέρια.
Ας δούμε όμως τι συμβαίνει, όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διοχετεύεται σε μια ποσότητα νερού. Τότε γίνεται ηλεκτρόλυση του νερού.
Ο διεθνής αυτός όρος προέρχεται από δύο ελληνικές λέξεις: τη λέξη ήλεκτρο (κεχριμπάρι – το πρώτο υλικό στο οποίο παρατηρήθηκαν ηλεκτρικά φαινόμενα) και τη λέξη λύση, που σημαίνει και διάσπαση.
Με δύο λόγια, ηλεκτρόλυση είναι η διάσπαση μιας χημικής ένωσης στα συστατικά της στοιχεία με τη βοήθεια ηλεκτρικού ρεύματος.
Με το βολτάμετρο που θα φτιάξετε μπορείτε να δείξετε σε οποιονδήποτε ότι, καθώς το ηλεκτρικό ρεύμα διαπερνά έναν υγρό αγωγό, το υγρό διασπάται στα συστατικά του (στην περίπτωση του νερού, σε οξυγόνο και υδρογόνο).
Φυσικά, δεν πρόκειται για ηλεκτρομαγνητικό φαινόμενο. Πιστεύουμε, όμως, ότι θα διασκεδάσετε παρατηρώντας ένα από τα σημαντικότερα χημικά φαινόμενα που προκαλεί το ηλεκτρικό ρεύμα.
Οι παρακάτω οδηγίες είναι προσαρμοσμένες στο σχήμα και το μέγεθος του δοχείου που χρησιμοποιήσαμε. Αυτό που έχει σημασία, όμως, είναι οι βασικές ιδέες, οι οποίες μπορούν να εφαρμοστούν σε κάθε είδος δοχείου.
ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ ΤΟΥ ΒΟΛΤΑΜΕΤΡΟΥ
- Ξεκινήστε κόβοντας δύο κομμάτια λαμαρίνα, μήκους 10 cm και πλάτους 1 cm. Κάντε από μία τρυπίτσα στην άκρη.
- Καλύψτε αυτές τις δύο μεταλλικές λωρίδες με μονωτική ταινία, αφήνοντας
κάθε άκρο τους ακάλυπτο σε μήκος 1 cm. - 3. Λυγιστέ τα δύο ηλεκτρόδια, ώστε να πάρουν το σχήμα που βλέπετε στην εικόνα δεξιά. Μια πένσα πλακέ θα σας βοηθήσει πολύ.
Οι παρακάτω οδηγίες είναι προσαρμοσμένες στο σχήμα και το μέγεθος του δοχείου που χρησιμοποιήσαμε. Αυτό που έχει σημασία, όμως, είναι οι βασικές ιδέες, οι οποίες μπορούν να εφαρμοστούν σε κάθε είδος δοχείου.
ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ ΤΟΥ ΒΟΛΤΑΜΕΤΡΟΥ
Ξεκινήστε κόβοντας δύο κομμάτια λαμαρίνα, μήκους 10 cm και πλάτους 1 cm. Κάντε από μία τρυπίτσα στην άκρη.- Καλύψτε αυτές τις δύο μεταλλικές λωρίδες με μονωτική ταινία, αφήνοντας
κάθε άκρο τους ακάλυπτο σε μήκος 1 cm. - Λυγίστε τα δύο ηλεκτρόδια, ώστε να πάρουν το σχήμα που βλέπετε στην εικόνα δεξιά. Μια πένσα πλακέ θα σας βοηθήσει πολύ.
- Χρησιμοποιώντας χοντρό χαρτόνι (ή κόντρα πλακέ πάχους 3 mm). έναν κόφτη και ένα χάρακα, φτιάξτε το σχήμα που βλέπετε στη διπλανή εικόνα. Δε σας δίνουμε διαστάσεις, γιατί αυτές εξαρτώνται από το
μέγεθος του δοχείου και τη διάμετρο των σωλήνων. Οι τρύπες να έχουν το σωστό μέγεθος, ώστε να συγκρατούν σφιχτά τους σωλήνες. - Περάστε ένα σωλήνα από κάθε τρύπα του χαρτονιού ή του κόντρα πλακέ Γεμίστε το δοχείο με νερό, σχεδόν μέχρι πάνω.
Ρίξτε στο νερό λίγο αλάτι και ανακατέψτε το αλάτι κάνει το νερό καλύτερο αγωγό του ηλεκτρισμού.
Συνδέστε τα καλώδια στις τρυπίτσες των λωρίδων και βυθίστε την άλλη άκρη τους στο νερό, ώστε να φτάνει στο άνοιγμα του σωλήνα (αν χρειαστεί, λυγίστε τις μεταλλικές λωρίδες, ώστε να καταλήγουν εκεί που θέλετε).
ΣΥΝΔΕΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΙ
Στη συνέχεια, γεμίστε τους σωλήνες με νερό, όπως το κορίτσι της φωτογραφίας. Βάλτε το, μακρύ σωλήνα μέσα στο αναποδογυρισμένο σωληνάκι (να φτάνει πάνω πάνω). Ρουφήξτε τον αέρα, σαν να πίνετε αναψυκτικό με καλαμάκι, ώστε να γεμίσει όλο το σωληνάκι με νερό. Κάντε το ίδιο και με το άλλο αναποδογυρισμένο σωληνάκι.
Τώρα συνδέστε την μπαταρία με τα ηλεκτρόδια, χρησιμοποιώντας τα κροκοδειλάκια. Μόλις τελειώσετε θα παρατηρήσετε το εξής φαινόμενο: Μικρές φυσαλίδες θα αρχίσουν να σχηματίζονται στα άκρα των ηλεκτροδίων μέσα στους σωλήνες. Οι φυσαλίδες θα ανεβαίνουν μέσα στο νερό, καταλαμβάνοντας το πάνω μέρος κάθε σωλήνα, εκτοπίζοντας το υγρό προς τα κάτω. Μετά από λίγο θα δείτε ότι το αέριο που σχηματίζεται
στο θετικό ηλεκτρόδιο.
το υδρογόνο, καταλαμβάνει διπλάσιο χώρο από το αέριο που σχηματίζεται στο αρνητικό ηλεκτρόδιο, το οξυγόνο. Έτσι αποδεικνύεται ότι το νερό περιέχει διπλάσια άτομα υδρογόνου από τα άτομα οξυγόνου. Να γιατί ο χημικός του τύπος είναι Η20. Το ηλεκτρικό ρεύμα χώρισε το νερό στα συστατικά του: δύο μέρη υδρογόνο και ένα μέρος οξυγόνο.
Αυτοσχέδια μπαταρία
Κατασκευάστε μια μπαταρία αρκετά ισχυρή ώστε να τροφοδοτεί ένα λαμπάκι. Αποτελείται από ένα σύνολο αλληλοσυνδεόμενων ηλεκτρικών στοιχείων. Κάθε στοιχείο δίνει περίπου 0,6 V. Για να βρείτε πόσα στοιχεία θα χρειαστείτε, βρείτε την τάση λειτουργίας της. Αν είναι 3,5 V, θα χρειαστεί να φτιάξετε μια μπαταρία με τέσσερα έως πέντε στοιχεία για να τροφοδοτήσετε το λαμπάκι. Βεβαιωθείτε ότι όλα τα καλώδια της μπαταρίας κάνουν καλές συνδέσεις με τα κομμάτια του αλουμινόχαρτου και με τους ακροδέκτες της μπαταρίας στο λαμπάκι. Αρκεί ένα μόνο μικροσκοπικό διάκενο για να θέσει εκτός λειτουργίας την μπαταρία.
- Τρία μονωμένα χάλκινα καλώδια μήκους 45 εκ.
- κολλητική (μονωτική) ταινία
- δύο ποτήρια
- ψαλίδι
- δύο τετράγωνα κομμάτια αλουμινόχαρτου, με πλευρά 8 εκ.
- ένα λαμπάκι φακού 3,5 V
- κόφτη για καλώδια
- χάρακα
- αλάτι
- κανάτα
1) Χρησιμοποιώντας τον ειδικό 
κόφτη, γυμνώστε όλα τα καλώδια και στα δύο άκρα τους. Τυλίξτε από ένα κομμάτι αλουμινόχαρτου γύρω από κάθε γυμνό σύρμα και κολλήστε το με ταινία. Πιέστε σφιχτά το αλουμινόχαρτο γύρω από το σύρμα για να γίνει καλή επαφή.
2) Συνδέστε ένα καλώδιο χωρίς
αλουμινόχαρτο και ένα με αλουμινόχαρτο στο θετικό και τον αρνητικό ακροδέκτη του ρολογιού (βλέπε διάγραμμα κάτω δεξιά). Κολλήστε με ταινία τα άλλα άκρα των καλωδίων στα ποτήρια.
3) Κολλήστε το τρίτο σύρμα 
ανάμεσα στα ποτήρια (στοιχεία) όπως δείχνει το διάγραμμα (επάνω δεξιά). Κάθε στοιχείο πρέπει τώρα να έχει μία επαφή με αλουμινόχαρτο και μία επαφή με σύρμα.
4)Διαλύστε δύο κουταλιές αλάτι σε 
ζεστό νερό και χύστε το διάλυμα στα δύο ποτήρια. Βεβαιωθείτε ότι το διάλυμα βρέχει και τις τέσσερις επαφές, όχι όμως και το καλώδιο που συνδέεται με το αλουμινόχαρτο.
Τώρα η μπαταρία πρέπει να λειτουργεί και μάλιστα να είναι αρκετά ισχυρή ώστε να ανάβει το λαμπάκι.
Μπαταρία από λεμόνια
- μερικά λεμόνια,
- χαλκός είτε καλώδια χαλκού είτε κέρματα (πεντάλεπτα),
- μερικές βίδες γαλβανιζέ, οι κλασικές ασημένιες βίδες που γνωρίζουμε,
- καλώδια προκειμένου να συνδέσουμε το ένα λεμόνι με το άλλο,
- ένα βολτόμετρο προκειμένου να καταγράψουμε την τάση που θα πετύχουμε στα λεμόνια και
- ένα LED προκειμένου να δούμε εάν η μπαταρία μας λειτουργεί.
Βήματα κατασκευής: αρχικά θα πρέπει να ρολάρουμε τα λεμόνια προκειμένου να απελευθερωθούν από μέσα οι χυμοί τους, ό,τι ακριβώς κάνουμε και πριν τα κόψουμε για να τα στύψουμε σε μία σαλάτα.
Τα επιπλέον υλικά που θα χρειαστούμε είναι οι γαλβανιζέ βίδες, χαλκός και το βολτόμετρο προκειμένου να δούμε εάν έχουμε πετύχει την κατασκευή της μπαταρίας. Τοποθετούμε στη μία μεριά του λεμονιού την βίδα και από την άλλη μεριά τον χαλκό.
Τώρα μπορούμε να συνδέσουμε το βολτόμετρο στα δύο άκρα, στην βίδα και στο χαλκό, προκειμένου να καταγράψουμε την τάση η οποία έχει εμφανιστεί.
Μπορούμε να επαναλάβουμε το ίδιο ακριβώς και με τα άλλα λεμόνια και στη συνέχεια να τα συνδέσουμε σε σειρά.
Στο πείραμα μας έχουμε τον χυμό λεμονιού μέσα στον οποίον συναντάμε ένα οξύ, το κιτρικό οξύ. Η βίδα τώρα που έχουμε μέσα στο λεμόνι όπως την ονομάσαμε και την χαρακτηρίσαμε γαλβανιζέ, δηλαδή έχει μία επικάλυψη από ψευδάργυρο. Μόλις ο ψευδάργυρος εκτεθεί στο οξύ, ηλεκτρόνια φεύγουν από αυτόν.
Έχουμε λοιπόν κατά αυτόν τον τρόπο αρνητικά φορτία (ιόντα) ψευδαργύρου να κινούνται μέσα στο χυμό του λεμονιού ενώ η επιφάνεια του καρφιού έχει πλέον ελεύθερα ηλεκτρόνια. Αλλά μην ξεχνάμε πως από την άλλη μεριά έχουμε τον χαλκό ο όποιος θέλει αυτά τα ηλεκτρόνια.
Έτσι μόλις συνδέσουμε το καρφί με τον χαλκό τα ηλεκτρόνια κινούνται με αποτέλεσμα να έχουμε προσανατολισμένη κίνηση ηλεκτρονίων, συνεπώς ηλεκτρικό ρεύμα. Κατά αυτό τον τρόπο λοιπόν έχουμε αναπτύξει μία διαφορά δυναμικού, έχουμε τάση!!!
Τα ηλεκτρόνια τώρα που βρίσκονται πάνω στην επιφάνεια του χαλκού θα αντιδράσουν με τα ιόντα υδρογόνου που υπάρχουν μέσα στο διάλειμμα και κατά αυτό τον τρόπο απελευθερώνεται αέριο υδρογόνο. Αν μπορούσαμε δηλαδή να κοιτάξουμε μέσα στο λεμόνι θα βλέπαμε φυσαλίδες. Αυτό ήταν λοιπόν ένα εύκολο πείραμα το οποίο μπορείτε φυσικά να δοκιμάσετε και εσείς στο σπίτι με απλά υλικά.
Μπαταρία από ξίδι
- γυάλινο μπολ
- μικρό χάλκινο έλασμα
- μικρό τσίγκινο έλασμα
- 2 συνδετήρες
- 2 ηλεκτρικά σύρματα
- λαμπάκι με βάση (λυχνιολαβή)
- Ρίξε ξίδι στο μπολ
- Στερέωσε την άκρη ενός σύρματος στο συνδετήρα και τοποθέτησε το συνδετήρα πάνω στο χάλκινο έλασμα.
- Στερέωσε την άκρη του δεύτερου σύρματος στο δεύτερο συνδετήρα και τοποθέτησέ τον πάνω στο τσίγκινο έλασμα
- Σύνδεσε τα δύο ελεύθερα άκρα των συρμάτων στη λυχνιολαβή.
- Βύθισε τα δύο ελάσματα στο μπολ με το ξίδι.
Το λαμπάκι ανάβει.
Όταν βάζεις τα μεταλλικά ελάσματα στο ξίδι, δημιουργείται ανάμεσά τους μια τάση. Αν συνδέσεις τα ελάσματα με καλώδια και τοποθετήσεις ανάμεσά τους ένα λαμπάκι, δημιουργείται ένα ηλεκτρικό κύκλωμα Έχουμε λοιπόν προσανατολισμένη κίνηση ηλεκτρικών φορτίων και έτσι ρέει ρεύμα, το οποίο ανάβει το λαμπάκι.
Αν θέλεις να μάθεις περισσότερα:
Τάση ονομάζεται η ηλεκτροστατική δύναμη που προκαλεί τη ροή ηλεκτρονίων. Η τάση μετριέται σε βολτ (volt-V). Ηλεκτρική τάση είναι η ηλεκτρεγερτική δύναμη μια πηγής ηλεκτρισμού που κινεί τα ηλεκτρόνια. Η ηλεκτρεγερτική δύναμη μιας ηλεκτρικής πηγής είναι ίση με τη διαφορά δυναμικού στους πόλους της, όταν η πηγή είναι ιδανική. Τα ηλεκτρόνια κινούνται πάντα από ένα σημείο υψηλότερου δυναμικού προς ένα σημείο χαμηλότερου δυναμικού. Η προσανατολισμένη κίνηση του ηλεκτρικού φορτίου ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα.
Η ένταση του ρεύματος μετριέται σε αμπέρ (Ampere-A). Η ένταση αυξάνεται όσο αυξάνεται η τάση. Η ένταση του ρεύματος εξαρτάται όμως και από το εμβαδό διατομής, το μήκος, τη θερμοκρασία και τη σύσταση του αγώγιμου υλικού. Ο αγωγός προβάλλει αντίσταση στη ροή του ρεύματος.
Η αντίσταση μετριέται σε Ωμ (Ohm-Ω).
Σημειώσεις:
Κρίσιμο πείραμα:
Στη διάρκεια των τελευταίων 20 περίπου ετών έχει καταγραφεί ότι οι μαθητές έχουν διαμορφωμένες απόψεις για την ερμηνεία φαινομένων της καθημερινής ζωής πριν από τη διδασκαλία του αντίστοιχου θέματος. Έρευνες έχουν δείξει ότι πολλές από τις απόψεις αυτές των μαθητών διαφέρουν από την επιθυμητή γνώση και συνήθως διατηρούνται και μετά τη διδασκαλία του αντίστοιχου θέματος.
Από ερευνητές του χώρου της διδακτικής των Φυσικών Επιστημών υποστηρίζεται ότι είναι σημαντικό, πριν από τη διδασκαλία της νέας γνώσης, ο μαθητής να συνειδητοποιήσει την ανεπάρκεια της δικής του άποψης (όπου υπάρχει), να δυσαρεστηθεί με αυτή και μετά να διδαχτεί την καινούργια, η οποία να του παρουσιαστεί έτσι ώστε να είναι κατανοητή και εύλογη.
Επιπλέον προτείνεται η σύγκριση της αρχικής άποψης του μαθητή με ό,τι διδάχτηκε, ώστε ο μαθητής να δει ότι η επιστημονική άποψη είναι πιο παραγωγική (δηλ. μπορεί να ερμηνεύσει φαινόμενα που δεν μπορούσε να ερμηνεύσει ο μαθητής με την αρχική του άποψη). Πειράματα που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για να προκαλέσουν τη δυσαρέσκεια του μαθητή με την αρχική του άποψη, ονομάζονται κρίσιμα πειράματα. Στο σχεδίασμά πειραμάτων παλιότερα λαμβανόταν υπόψη μόνο η επιστημονική γνώση. Τώρα σημαντικός παράγοντας για τη δημιουργία κρίσιμων πειραμάτων είναι και η γνώση του μαθητή. Για