6.
ELEKTRICKÉ VODIČE A NEVODIČE I.
Pomôcky:
Wimhurstova
elektrina, statív, bazové guličky, tyč z dvoch materiálov, tyč na
prenos náboja
Realizácia pokusu:
Na
hranolček z nevodivého materiálu ( dreva ) položíme tyč, ktorá je
vyrobená tak, že jej jedna polovica je ebonitová, druhá je medená. Na
stojan, ktorý je nad tyčou, zavesíme na bavlnené nitky guličky
vyrobené z mäkkého dreva bazy čiernej tak,
aby
viseli
necelý 1 cm
od koncov ebonitovo - medenej tyče. Guličky sa však tyče nesmú
dotýkať. Roztočením
Wimhurstovej indukčnej elektriky nabijeme pokusnú tyčinku vodivo
pripojenú ku
kondenzátorom indukčnej elektriky. Dotkneme sa ňou medenej časti
tyče - bazová gulička, ktorá je pri medenom konci tyče sa k nej
pritiahne. Znova sa dotkneme tyče, tento krát jej ebonitovej časti. S
guličkami sa nedeje niť, zostanú na svojom mieste.
Fyzikálna interpretácia:
Látky
delíme na základe elektrickej vodivosti na elektrické vodiče, izolanty
a polovodiče. Polovodičmi sa v tejto časti nebudeme zaoberať. Nabitý
vodič má elektrické náboje rozložené po celom svojom povrchu
rovnomerne, nosiče náboja sa vo vodiči môžu voľne pohybovať. Z
izolantu možno elektrický náboj odviesť resp. priviesť ho len v
mieste dotyku. Preto sa po dotyku nabitej pokusnej tyčinky izolant choval
aj naďalej ako elektricky neutrálny - náboj sa rozmiestnil len v mieste
dotyku.
Realizačná poznámka:
Namiesto
guličiek vyrobených z dreva bazy čiernej možno použiť aj guličky
polystyrénové. Vzhľadom na malú hmotnosť guličiek sa treba pokusnou
tyčinkou pohybovať v ich okolí opatrne, pretože dobre nabitá pokusná
tyčinka
môže guličky k sebe pritiahnuť aj zo vzdialenosti väčšej ako
10 cm.
Metodická poznámka:
Medzi
elektrické vodiče môžeme zaradiť všetky kovy, uhlík a vodu s
rozpustenými soľami alebo kyselinami. Z
izolantov sa v praxi používajú
najčastejšie porcelán, guma, sľuda, hodváb a bakelitové prípravky,
napr. gumoid, futurit, mikanit atď. Z kvapalín je výborným izolantom
olej. Destilovaná voda je izolant. Plyny za normálneho tlaku sú tiež
izolantmi.
Otázky :
Vysvetlite
na základe pásovej teórie rozdelenie látok podľa elektrickej
vodivosti.