Додаткові відомості до уроку "Джерела електричного струму"

Саморобне джерело струму.

Якщо акумулятора чи батарейки немає, можна виготовити саморобне джерело струму. У склянку з підсоленою водою опускають мідну (це буде

“плюс”) та алюмінієву пластини. Вони дадуть напругу 0,5 В яка відчутна для вольтметра. Сполучені послідовно п’ять таких елементів дадуть 2,5 В достатньої для горіння лампочки.

Простий спосіб визначення полярності джерела.

Визначити полярність джерела допоможе сира картоплина. У її зріз потрібно заглибити обидва виводи від джерела і ввімкнути струм. Через кілька хвилин біла м’якоть картоплини біля плюсового виводу посиніє, а біля мінусового залишиться без змін.

Дати створення елементів.

Паливний елемент П.М.Яблочкова.

Елемент Яблочкова являє собою горизонтальну чашу із вугілля або свинцю, заповнену дрібно подрібленим вугіллям або губчатим свинцем в залежності від матеріалу чаши. Через отвір в дні в подріблену масу подавався водень. Чаша закривалась картонною або войлочною накладкою, до якої щільно притискалась пластинка із пористого вугілля. В порах цієї пластинки концентрувався кисень із оточуючого повітря.

Пластинка служила анодом, чаша – катодом.

Види гальванічних елементів.

Елемент Даніеля.

Це елемент з двома рідинами. Посудина розділена на дві половини пористою перегородкою. В одну половину налитий розчин мідного купу русу, в другу – розчин сірчаної кислоти в воді. В мідний купорос опущений мідний електрод, в сірчану кислоту - цинковий. Роль перегородки полягає в тому, щоб не допускати змішування рідин і переходу мідного купоросу до цинку, інакше почнеться хімічна реакція подвійного обміну і мідь почне осідати на цинку.

Елемент і батарея Вольта.

Вольта виявив що прикладені одна до одної цинкова і мідна пластинки при їх роз’єднанні виявляються наелектризованими. Досліджуючи різноманітні метали, він встановив так званий ряд напруг Вольта. Напруга, яка виникає при дотику двох будь-яких металів, тим більша, чим дальше розміщені вони один від одного в цьому ряду. Ряд Вольта: + цинк, олово, свинець, залізо, латунь, бронза, мідь, платина, золото, срібло - . при цьому Вольта встановив що якщо скласти коло із всіх перелічених (або частини) металів в вказаній послідовності, то напруга на кінцях ряду цинк – срібло буде такою самою, як і при безпосередньому з’єднанні цинку і срібла. 

Явище виникнення різниці потенціалів при контакті двох різнорідних металів (контактної різниці потенціалів) пояснюється як наслідок дифузії електронів. Електрони переходять через контакт здебільш із того металу, де їх зв’язок з решіткою металу слабший, в той, де цей зв’язок сильніший.

Вольта побудував батарею (вольтів стовп) – як з’єднання багатьох мідно-цинкових пар розділених сукняними або картонними прокладками. Цинкова пластинка мала

від’ємний потенціал а мідь додатній. Елементарною коміркою тут була комбінація мідного і цинкового кружків разом з вологою прокладкою.

Саморобний вольтів стовп.

Можна виготовити саморобний вольтів стовп із стовпчика мідних трьохкопійчаних монет (радянських) і цинкових кружечків відповідного діаметра, переклавши їх змоченими розчином нашатирю картонними прокладками.

.

Елемент Калло.

Можна не використовувати пористої перегородки, якщо скористатися різницею в густині розчину мідного купоросу і розчину сірчаної кислоти. Ця ідея втілена в різновидності елемента Даніеля - елементі Калло. На дно скляної банки кладеться мідний кружок. В центрі кружка припаюється кінець ізольованого дроту. Другий електрод із цинку в вигляді циліндра підвішується на краях банки. На дно банки насипають мідний купорос і заливають водою. Кислота в верхній частині утворюється під час роботи елемента.

Література.

1.                              О.Й.Бачинський, В.В.Путілов. Довідник з фізики. Радянська школа. Київ. 1953.

2.                              М.И.Блудов. Беседы по физике ч.ІІ. Москва.

Просвещение. 1973.