|
ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ОПЫТЫ ДОМА Ложка-выпрямитель Занимательные опыты дома / Опыты по химии для детей Для этого опыта годится любая алюминиевая ложка - чайная или
столовая. Ее надо тщательно вымыть и обезжирить; как это сделать, вы знаете из
опытов с анодированием алюминия. Ложка будет первой деталью будущего выпрямителя
тока, а второй нам пока послужит пустая консервная банка, высотой примерно с
ложку, во всяком случае, не намного ниже.
Жестяную банку вымойте с мылом или стиральным порошком,
ополосните и заполните раствором для анодирования алюминия: на 100 мл воды - 20
мл серной кислоты (осторожно!). Кислоту можно заменить, карбонатом аммония (NН4)2СО3
(10 г) или в крайнем случае пищевой содой, растворив ее в воде до насыщения.
Вода должна быть дистиллированная, годится и чистая дождевая.
Прежде чем опускать ложку в банку, прикиньте, до какого места
ложки будет доходить раствор. На границе раствор - воздух алюминий будет
интенсивно растворяться, и ложка скоро развалится на две части. Чтобы этого не
произошло, участок вблизи границы покройте слоем лака или водостойкого клея.
Теперь подвесьте ложку в банке так, чтобы она не касалась
стенок; устройство подвески вы, наверное, без труда придумаете сами. Под банку
положите кафельную плитку или любую другую не проводящую электричество
подставку. На этот раз мы будем пользоваться не батарейками или аккумулятором, а
переменным током от сети, и, естественно, надо полностью себя обезопасить. По
той же причине самым тщательным образом изолируйте все оголенные концы проводов,
а во время опыта не прикасайтесь ни к ложке, ни к банке. Лучше всего, если перед
включением тока вы накроете их перевернутым фанерным ящиком или пластмассовым
ведерком.
![]() Электрическая схема проста: включите в цепь последовательно
лампу мощностью около 40-60 Вт, переключатель, ложку и банку; если есть
амперметр, можно подсоединить и его. Когда схема собрана и надежность изоляции
проверена, включайте ток.
Сначала, как вы и догадываетесь, лампа загорится, потому что
раствор в банке электропроводен. Но примерно через полчаса она станет светить
заметно слабее, а потом и вовсе погаснет. Ложка стала выпрямителем. Она
пропускает ток только в одном направлении - от банки к ложке.
В этом было бы легко убедиться, будь у вас осциллограф: на его
экране в начале опыта светилась бы синусоида, а в конце нижняя ее ветвь исчезла
бы: в цепи течет так называемый импульсный ток. Осциллограф помог бы сразу
установить, где положительный полюс выпрямителя, а где отрицательный (это очень
важно, если вы собираетесь ставить с самодельным выпрямителем электрохимические
опыты). Но можно обойтись и без приборов: полярность выпрямителя легко
установить, пользуясь полоской фильтровальной бумаги, смоченной слабым раствором
поваренной соли с добавкой индикатора фенолфталеина.
Отключите ток, прижмите листок к ложке и к банке и закрепите
его, например, пластмассовыми бельевыми прищепками. Включите ток, и несколько
минут спустя фильтровальная бумага покраснеет у одного из полюсов. Этот полюс -
отрицательный. При электролизе воды (соль нужна только затем, чтобы увеличить
электропроводность) на отрицательном электроде (катоде) выделяется водород, а
ионы ОН остаются в избытке. Эти ионы и обусловливают щелочные
свойства, поэтому индикаторная бумага краснеет.
Такое же испытание влажной индикаторной бумагой с солью и
фенолфталеином можно провести и в том случае, если вы перепутали полюса
аккумулятора или батарейки. Так как здесь напряжение невелико, полоску бумаги
можно просто прижать руками к обоим полюсам источника тока.
Но отчего алюминиевая ложка стала выпрямителем? После включения
тока на ней, как и при анодировании алюминия, растет пленка оксида алюминия. А
эта пленка - полупроводник: пропускает ток только в одном направлении. Это ее
свойство нередко используют в технике.
С помощью самодельного выпрямителя можно ставить некоторые
электрохимические опыты, которые описаны в этой книге. Но в соответствии с
условиями опыта включайте выпрямитель через понижающий трансформатор. Напряжение
ни в коем случае не должно превышать 40 В. А ток, который можно снимать с
алюминиевой ложки, может достигать нескольких десятков ампер.
Но обязательно ли брать для выпрямителя ложку и консервную
банку? Разумеется, нет. Вместо ложки можно взять алюминиевый электрод любой
формы, вместо банки - железный, свинцовый или графитовый электрод и погрузить их
в стеклянный сосуд, в который налит раствор электролита. Более того, так мы и
советуем вам поступить, если вы решите использовать самодельный выпрямитель на
практике. Но если вы собираетесь продемонстрировать, как оксид алюминия
выпрямляет переменный ток, то ложка с банкой выглядят гораздо эффектнее...
Автор: Ольгин О.М.
Интересный опыт по физике: Велосипед и винтовочная пуля Интересный опыт по химии: Чернение меди
журналы Радио Телевизия Електроника (годовые архивы) книга Что нужно знать о светильниках с люминесцентными лампами. Айзенберг Ю.Б., 1964 книга Азбука радиосхем. Кубаркин Л.В., 1957 статья Что характеризует звездная величина? статья Уборщик производственных и служебных помещений. Типовая инструкция по охране труда справочник Зарубежные микросхемы и транзисторы. Серия T
|