Alessandro Volta nyomdokain
Zsigó Zsolt
2005/03/28 00:00
1499 megtekintés
A cikk lejárt! Valószínű, hogy már nem aktuális információkat tartalmaz!
"Napóleon elragadtatása olyan nagy volt, hogy az állami pénztárból 2000 tallér útiköltséget utaltatott ki Volta részére, és számára az akadémiával aranyérem-kitüntetést szavaztatott meg."

Szükséges anyagok, eszközök

• 4 X 4 cm-es rézlemezből 2 db (de lehet ennél több is),
• 4 X 6 cm-es rézlemezből 1 db,
• 4 X 4 cm-es cinklemezből 3 db, (ill. ugyanannyi, mint ahány rézlemez van összesen) mindkettőt bádogos műhelyből lehet beszerezni,
• Itatóspapír,
• Ecet (citromlé),
• Feszültségmérő műszer, két banándugós vezeték krokodilcsipesszel.

A kísérlet összeállítása, bemutatása

"Volta 1800-ban tett felfedezése abból állt, hogy rájött, miként erősíthető a hatás. Ha több cinklemezt és több rézlemezt rakunk egymásra, és ezek közé egy általa másodrendű vezetőnek nevezett anyagot, például vizes kartont teszünk, a hatás megsokszorozható." A rézlemezt így hajlítsuk meg A 4 X 6 cm-es rézlemez egyik rövid oldalát hajlítsuk fel kb. 2 cm szélességben (1. ábra)! Ehhez a felhajlított lemezrészhez csatlakozunk majd a krokodilcsipesszel.

Vágjunk ki az itatóspapírból a fémlemezek méretével megegyező lapot, és áztassuk be vízcsapból kiengedett vízbe! Rakjuk ez után újságpapírra, hogy az itatóspapír még nedves maradjon, de ne csöpögjön belőle a víz!
Mérjünk feszültséget a réz és a cinklemez között! A meghajlított rézlemezre helyezzünk rá egy nedves itatóspapírt, majd arra egy cinklemezt! Kapcsoljuk a voltmérőt két vezetékkel a lemezekre (2. ábra)! (Mérjünk feszültséget a réz és a cinklemez között!)
Nem kis meglepetésünkre, a voltmérő kilendül! A feszültség értéke 0,6 V körüli. Az elkészített áramforrás galvánelem. (A terheletlen elem feszültségét üresjárási-feszültségnek nevezzük.)

Az itatóspapírt ecettel vagy citromlével savanyított vízzel itassuk át, és ezzel állítsuk össze az elemet! Mérjük meg ennek az elemnek a feszültségét is!
Készítsünk a még fel nem használt lemezekből a fent ismertetett módon elemeket! Rakjunk ezekből először kettőt egymásra úgy, hogy az alsó elem cinklemezére a felső elem rézlemeze kerüljön (3. ábra)!
Az alsó elem rézlemeze és a felső cinklemeze között mérjük meg a feszültséget! Ez az egy elemnél mértnek a kétszerese lesz.

A több elemből álló áramforrást telepnek nevezzük. Az általunk készített telepben az elemek soros kapcsolását valósítottuk meg.

Készítsünk telepet minden meglévő elem sorba kapcsolásával, majd mérjük meg az így előállt telep feszültségét!
Volta Napóleonnál bemutatott kísérletében sok elemet kapcsolt sorba. Az ún. Volta-oszlop "hatása" - a feljegyzések szerint - kézzel megérintve is tapasztalható volt.

Magyarázat

Két különböző fém és a közöttük lévő elektromosan vezető folyadék (elektrolit) galvánelemet alkot. Azok a folyadékok alkalmasak elektrolitnak, amelyek vezetik az elektromos áramot, amelyekben ionok vannak. A csapból kieresztett víz ásványi sókban gazdag, iontartalma viszonylag magas. A desztillált vízben ionok nincsenek.

A sorosan kapcsolt elemekből álló telep feszültsége:

U t=nU e

Ahol n az elemek száma, U e pedig egy elem feszültsége.

A mért feszültség a két fémlemez anyagi minőségétől és az elektrolittól függ, a lemezek méretétől nem.

Megjegyzések, kiegészítések

Különböző anyagú fémpénzekből is készíthetünk galvánelemet, Volta-oszlopot.

(Tartós használat során a mért feszültség értéke csökken. Ennek oka az, hogy a rézlemezt hidrogéngáz vonja be, amiből hidrogén ionok mennek az oldatba. Így csökken a réz pozitív töltése, ezzel együtt az elem, ill. telep feszültsége.)


Módszertani útmutató

Dr. Vida József

Csatlakozz hozzánk!

Ajánljuk

European Schoolnet Academy Ingyenes online tanfolyamok tanároknak
School Education Gateway Ingyenes tanfolyamok és sok más tanárok számára
ENABLE pilot Program iskoláknak a bullying ellen
eBiztonság Minősítés Minősítési rendszer oktatási intézményeknek