Prostřednictvím dnešního pokusu nahlédneme do problematiky elektrické vodivosti. Ukážeme si, že elektrický proud vede mj. také látka zvaná grafit, kterou najdeme v obyčejných tužkách.
Pro náš pokus budeme potřebovat papír, obyčejnou tužku (my jsme použili versatilku se silnou tuhou), devítivoltovou baterii a LED diodu.
Tužkou nakreslíme dvě tlusté rovnoběžné čáry. Na jeden konec přiložíme devítivoltovou baterii a naproti ní diodu. Dioda se rozsvítí, protože obvodem prochází elektrický proud. Diodu můžeme přikládat v různé vzdálenosti od baterie – s délkou vodiče klesá intenzita záření diody.
Elektrický proud vzniká usměrněným pohybem volných, elektricky nabitých částic. V kovech vedou elektrický proud volné elektrony, v kapalinách kladné a záporné ionty a v plynech kladné ionty a volné elektrony.
V našem pokusu funguje jako vodič tužkou nakreslená čára. Grafit, jinými slovy tuha, je nejměkčí nerost a současně nejčastější přírodní modifikace uhlíku. Přestože je uhlík typickým zástupcem nekovů, grafit vede velmi dobře elektrický proud a má i jiné vlastnosti podobné kovům (např. vysoký lesk). Je to dáno strukturou grafitu: atomy uhlíku se váží kovalentními vazbami do vrstev vždy se třemi nejbližšími atomy. Vrstvy jsou spojeny van der Waalsovými vazbami. Atom uhlíku je však čtyřvazný (má čtyři valenční elektrony). Čtvrtý, „nadbytečný” elektron má schopnost pohybovat se po uhlíkových vrstvách – připojením vodiče ke zdroji napětí se pohyb elektronů usměrní a ty se budou pohybovat od záporného ke kladnému pólu zdroje.
Grafit má díky své vodivosti velmi široké využití. Bývá například součástí elektromotorů různých domácích spotřebičů nebo se používá při výrobě elektrod. V jaderných reaktorech slouží ke zpomalování rychlých neutronů, resp. k udržení štěpné reakce. Vyrábějí se z něj také komponenty pro metalurgický průmysl.
Další pokusy:
Fyzikální
pokus: Gyroskop
Fyzikální
pokus: Vláček
Fyzikální
pokus: Létající sáček čaje
Fyzikální
pokus: Miraskop
Fyzikální
pokus: Magnetismus
Fyzikální
pokus: Balónkové vznášedlo
Fyzikální
pokus: Skládání barev
Fyzikální
pokus: Elektřina z citronu
Fyzikální
pokus: Povrchové napětí kapalin
Fyzikální
pokus: Coriolisova síla
Fyzikální
pokus: Rázostroj
Fyzikální
pokus: Setrvačnost mince
Fyzikální
pokus: Potápěč
Fyzikální
pokus: Těžiště
Fyzikální
pokus: Lom světla
Fyzikální
pokus: Pokusné vajíčko II
Fyzikální
pokus: Voda za víno
Fyzikální
pokus: Atmosférický tlak
Fyzikální
pokus: Fata morgána
Fyzikální
pokus: Aerodynamické paradoxy
Fyzikální
pokus: Vířivé proudy v ešusu
Fyzikální
pokus: Setrvačnost zavěšeného závaží
Fyzikální
pokus: Pokusné vajíčko
Optické klamy
2
Optické klamy
1