Kondensatoren sind eine moderne Art, elektrische Ladungen zu speichern. Während einige moderne Kondensatoren komplex und schwierig zu bauen sind, ist ihr Vorgänger, das Leyden-Gefäß, einfacher zu konstruieren. Der Aufbau eines Leyden-Gefäßes ist eine großartige Möglichkeit, statische Ladungen und grundlegende Schaltungskonzepte zu verstehen. Sie können das Glas immer wieder laden und entladen, um mit verschiedenen Materialien und Ladungen zu experimentieren.
Methode eins von dreien:
Einen Leyden-Krug konstruieren
- 1 Wähle ein Glas. Sie müssen darauf achten, mit welchen Materialien Sie Ihr Leyden-Gefäß konstruieren. Das Material muss als Isolator zwischen der inneren Ladung (+) und der äußeren Ladung (-) dienen. Wählen Sie ein Glas oder eine Plastikflasche mit Deckel.[1]
- Wenn möglich, holen Sie sich ein großes Glas oder eine Flasche, z. B. eine, die 0,5 bis 1 Gallone (1,9 bis 3,8 l) enthält.
- 2 Legen Sie die Folie in das Glas. Sie benötigen ein leitfähiges Material im Inneren des Glases, um es aufzuladen. Traditionell wurde Wasser innerhalb des Glases verwendet. Um ein moderneres Leyden-Gefäß zu bauen, sollten Sie das Innere des Gefäßes mit Metallfolie (Zinnfolie, Aluminiumfolie usw.) auskleiden. Ihr leitfähiges Material wird positiv aufgeladen, wenn Sie das Leidener Glas aufladen.[2]
- Drücken Sie die Folie gegen die Seiten des Glases und stellen Sie sicher, dass sie den gesamten Umfang bedeckt.
- 3 Legen Sie eine Elektrode in den Deckel. Sie benötigen eine Elektrode, die aus dem Glas herausragt, um das Innere des Glases aufzuladen. Sie können dies tun, indem Sie einen Nagel durch den Deckel des Glases hämmern. Stellen Sie sicher, dass der Nagel weit genug in das Gefäß reicht, um die leitende Oberfläche (d. H. Die Folie) im Inneren des Gefäßes zu berühren.[3]
- Sie können auch eine Kette oder ein anderes leitfähiges Material an den Nagel anschließen und es hängen lassen und die innere leitende Oberfläche berühren.
- 4 Folie um die Außenseite des Glases wickeln. Die Folie sollte sich um die untere Hälfte des Glases wickeln. Die Folie an der Außenseite des Glases sollte die Folie an der Innenseite des Glases nicht berühren. Die äußere Folie hat eine negative Ladung in Bezug auf die innere Folie.[4]
Methode zwei von drei:
Aufladen eines Leidener Glases
- 1 Kleben Sie eine Styroporschale in eine Kuchenform. Die Styroporschale dient als Isolator, mit dem Sie die Kuchenform aufnehmen können, ohne sie zu berühren. Dies ist wichtig, um das Leidener Glas wirksam aufzuladen. Kleben Sie die Tasse mit der Oberseite nach unten in die Mitte der Innenseite der Kuchenform.[5]
- Die Kuchenform funktioniert als ein elektroporöser oder Ladungsträger.
- 2 Besorgen Sie sich eine Schaumplatte. Sie werden die Schaumplatte verwenden, da Schaum ein Isolator ist. Wenn Sie Elektronen aus dem Schaum hinzufügen oder entfernen, wird die Ladung nicht wandern. Stattdessen hält der Schaum seine Ladung, bis die Ladung durch Dinge wie Feuchtigkeit in der Luft verloren geht.[6]
- 3 Reiben Sie die Schaumstoffplatte mit Wolle. Reiben Sie Wolle auf die Schaumplatte, um Elektronen auf die Platte aufzutragen. Die Elektronen aus der Wolle werden vom Schaum angezogen und "kleben" daran. Dies gibt dem Schaum eine negative Ladung.[7]
- Sie können ein kleines Stück Wolle in einem Stoffladen kaufen.
- 4 Berühre die Kuchenform auf der Schaumstoffplatte. Wählen Sie die Kuchenform aus, indem Sie nur die Styroporschale berühren. Legen Sie die Kuchenform auf die Schaumstoffplatte. Dies ermöglicht, dass die negative Ladung der Schaumplatte gegen die Elektronen auf der Kuchenform drückt.[8]
- 5 Berühre die Kuchenform mit dem Finger. Durch Berühren der Kuchenform entsteht ein Weg für die Elektronen auf der Kuchenform, um sich von den Elektronen auf dem Styropor wegzubewegen. Dies geschieht, weil Elektronen alle negativ geladen sind und sich somit abstoßen. Wenn Sie die Pfanne berühren, werden Sie wahrscheinlich einen Funken sehen, hören oder fühlen. Dieser Funke ist das Ergebnis von Elektronen, die sich von der Kuchenform zu Ihrem Finger bewegen und die Pfanne mit einer positiven Ladung belassen.[9]
- 6 Berühre den Nagel mit der Kuchenform. Wenn Sie die positiv geladene Kuchenform durch den Deckel des Glases auf den Nagel treffen, ziehen Sie Elektronen von der inneren Elektrode (der Nagel und das leitende Material im Glas). Dies gleicht die Ladung auf der Kuchenform aus, aber hinterlässt eine positive Ladung auf der inneren Elektrode. Stellen Sie sicher, halten Sie das Glas an der äußeren Elektrode (die Folie auf der Außenseite des Glases) und berühren Sie die innere Elektrode mit nichts außer der Kuchenform (z. B. Ihrem Finger).[10]
- Sie können diesen Vorgang mehrmals wiederholen, um eine stärkere Ladung im Leyden-Gefäß zu erzeugen.
- Wenn sich Elektronen von der inneren Elektrode zur Kuchenform bewegen, werden Sie wahrscheinlich einen Funken hören oder sehen.
Methode drei von drei:
Entladen des Leidener Glases
- 1 Legen Sie eine Hand auf die Folie. Indem Sie eine Hand auf die äußere Elektrode legen, erzeugen Sie eine Brücke zur negativ geladenen Oberfläche. Stellen Sie sicher, dass Sie die innere Elektrode oder eine andere geladene Oberfläche nicht berühren. Wenn Sie nur die äußere Elektrode berühren, wird kein Funken oder Ladungswechsel auftreten.[11]
- 2 Hände in einem Kreis halten. Wenn Sie dieses Experiment als Teil einer Gruppe durchführen, sollten sich alle in einem Kreis zusammenschließen. Die erste Person im Kreis sollte das Leidener Gefäß halten und nur die äußere Elektrode mit einer Hand berühren. Sie sollten die Hand der Person neben sich mit ihrer anderen Hand halten. Die letzte Person im Kreis hält nur eine Hand. Jede andere Person wird die Hand der Person zu beiden Seiten von ihnen halten.[12]
- 3 Berühre den Nagel. Sobald alle in der Gruppe Hände halten, wobei eine Person die äußere Elektrode berührt, sollte die letzte Person im Kreis ihren Finger zur inneren Elektrode berühren. Wenn sie ihren Finger auf den Nagel legen, wird eine Schaltung erzeugt, die es Elektronen ermöglicht, sich von der negativ geladenen äußeren Elektrode zur positiv geladenen inneren Elektrode zu bewegen. Jeder im Kreis sollte einen Schock spüren und einen Funken sehen oder hören.[13]
- Wenn Sie Ihr Leyden-Gefäß alleine bauen, berühren Sie mit einer Hand die äußere Elektrode und mit der anderen Hand die innere Elektrode, um das Glas zu entladen. Sie werden wahrscheinlich einen Funken sehen, hören und fühlen, wenn Sie das tun.
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