موتور چرخان با برق فشار قوي
در اينجا در صدد آن هستيم پروژه اي بسازيم كه مواد اوليه آن را مي توانيد
در رستوران ها پيدا كنيد.
به كمك يك منبع
برق فشار قوي (و مطمئن) شما مي توانيد ليوان استيروفومي را
حول محوري با سرعت مناسب به چرخش در آوريد.
در اين پروژه، ما منبع
برق فشار قوي را با قرار
دادن ورق آلومينيومي بر روي صفحه تلويزيون
(يا نمايشگر كامپيوتر) به دست مي
آوريم.
توصيه
مي شود براي اين فعاليت پژوهشي اولياء محترم نيز كمك كنند.
براي ساخت اين پروژه به وسايل زير نياز داريد:
١- دو قوطي خالي نوشابه
٢- ليوان استيروفومي (ليوان كاغذي نيز به خوبي كار مي كند)
٣- قلم خودكار ساده
٤- يك جفت ورق آلومينيومي مربع شكل به ابعاد (حدودي) ٤٠ سانتيمتر يا
ورق مستطيل شكل به مساحت ١٦٠٠ سانتيمتر مربع
٥- دو گيره كاغذ
٦- چسب گرم تفنگي ( يا چسب معمولي)
٧- چسب شفاف
٨- دو تكه سيم (اگر سيم سوسماري باشد بهتر است)
ما كار را با پخش كردن چسب روي سطح بيروني ليوان شروع مي كنيم.
سعي كنيد يك لايه نازك چسب بزنيد تا زود خشك شود. قبل از خشك شدن چسب،
ورق آلومينيومي را روي ليوان بكشيد. ورق را روي ليوان صاف كنيد تا هيچ چروكي بر روي آن باقي
نماند.
به كمك چاقوي تيز، دو نوار باريك (به پهناي ١ سانتيمتر) از پوشش آلومينيومي
را برداريد، اين نوارها بايد در طرفين ليوان باشند. بدين ترتيب دو تكه ورق
آلومينيومي خواهيم داشت
(به طوري كه هيچ اتصال الكتريكي بين اين دو وجود
ندارد).
ليوان به طور معكوس بر روي يك قلم خودكار به چرخش در مي آيد. براي آنكه وسط ليوان
بر روي نوك قلم
قرار گيرد و اصطكاك كمي در چرخش وجود داشته باشد، لازم است جسم
سختي به وسط ته ليوان بچسبانيم، جسمي كه يك گودي كوچك داشته و نوك قلم در
آن قرار گيرد.
براي اين منظور مي توان از ته يك قلم ديگر استفاده كنيد.
در تصوير بالا مشاهده مي كنيد كه انتهاي قلم با كاتر بريده شده است. سر بريده شده داراي لبه اي است كه مي تواند مانع خروج نوك قلم از وسط
ليوان شود
سر بريده قلم را دقيقاً به وسط ته ليوان بچسبانيد. به گودي كوچك توجه كنيد.
دو قوطي نوشابه را به طور معكوس روي ميز قرار بچسبانيد. به اندازه كافي بين
قوطي ها فاصله قرار دهيد تا ليوان بتواند براحتي (بدن تماس با آنها)
بچرخد. بايستي حدود يك سانتيمتر بين ليوان و هر يك از قوطي هاي نوشابه فاصله وجود
داشته باشد.
خم هاي دو گيره كاغذ را صاف كنيد (همانند شكل زير يك خم را باقي بگذاريد) و
همانند شكل آنها را با نوار چسب به قوطي ها بچسبانيد.
حال سيم ها را به شكل
S خم كنيد، و فضاي خالي اي براي قرار دادن ليوان
باقي بگذاريد.
اكنون ليوان را به طور معكوس بر روي قلم قرار دهيد. مطمئن شويد گودي
بر روي نوك
قلم قرار گيرد. سيم ها بايد به فاصله (حدود) يك سانتيمتر از ليوان قرار
داشته باشند، به طوري كه نوك سيم ها نزديك ترين قسمت
سيم به ليوان باشند. هيچ
چيز (به جز نوك قلم) نبايد با ليوان در تماس باشد.
حال ورق آلومينيومي را روي صفحه TV (يا نمايشگر
كامپيوتر) قرار دهيد. سيمي از يك قوطي به
ورق آلومينيومي وصل كنيد.
سيم ديگري به قوطي چپي وصل نموده و طرف ديگر سيم را به زمين (مثل لوله آب
سرد، يا بدنه كامپيوتر) وصل كنيد. در صورت نبود، بدن شما مي تواند
به خوبي به عنوان
اتصال زمين (براي اين دستگاه) عمل كند.
وقتي تلويزيون را روشن مي كنيد، ورق هاي آلومينيومي ولتاژ بالا را دريافت
نموده و موتور شروع به كار مي كند. وقتي حركت موتور كند شد، تلويزيون
را خاموش و سپس روشن كنيد، بدين ترتيب موتور با يك ضربه ديگر سريع تر حركت خواهد نمود.
شما با خاموش و روشن كردن مداوم TV مي توانيد
حركت موتور را تداوم ببخشيد.
اين دستگاه چگونه كار مي كند؟
قوطي سمت راستي، با
برق فشار قوي (حاصله از صفحه TV)
بار دار مي شود. اين بدان معني است كه الكترون ها، با فشار الكتريكي زيادي،
به سمت قوطي حركت مي كنند. همگي الكترون ها بار منفي دارند، بنابراين
يكديگر را دفع مي كنند.
در نوك سيم، الكترون ها
به مقدار خيلي زيادي جمع مي شوند، در نتيجه بيشترين
فشار در آنجا وجود دارد. فشار به حدي زياد است كه الكترون ها از سيم راستي
رانده شده، روي ملكول هاي مجاور سيم مي نشينند. بدين ترتيب ملكول هاي هوا
نيز منفي مي شوند، و در نتيجه توسط الكترون هاي اضافي سيم رانده مي شوند.
آنها از سيم دور شده و به صفحه آلومينيومي برخورد مي كنند. در آنجا الكترون
ها ملكول هاي هوا را ترك نموده و روي ورق آلومينيومي جمع مي شوند.
الكترون ها روي
ورق آلومينيومي توسط قوطي
راستي (كه الكترون اضافي دارد)
دفع مي شوند. الكترون هاي روي قوطي چپي توسط الكترون هاي ورق
آلومينيومي دفع شده و از طريق اتصال زمين به زمين منتقل مي شوند، و در
نتيجه قوطي چپي بار مثبت
پيدا مي كند. بار مثبت روي قوطي چپي الكترون
هاي ورق آلومينيومي را جذب مي كند.
پس در هنگامي كه قوطي راستي
ورق آلومينيومي را دفع مي كند، قوطي چپي
آن را جذب مي نمايد، و بدين
ترتيب ليوان به چرخش در مي آيد.
در نيم دور بعدي، ورق باردار به سيم متصل به زمين رسيده است. الكترون هاي
ورق ملكول هاي هواي اطراف سيم را بار دار مي كنند، و الكترون ها ورق مي
توانند از طريق هوا به سيم متصل به زمين منتقل گردند. اين
باعث خنثي شدن ورق مي شود.
در اين زمان، ما به مرحله اول باز گشته ايم، و فرآيند دو بار تكرار مي شود.