Юный техник 1968-03, страница 42
ЭКСПЕРИМЕНТ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРОВОДНИК JL. Обычное стекло может быть хорошим проводником электрического тока. Не верите? Пусть вас убедит опыт. На стеклянную палочку (трубку) толщиной 3—5 мм плотно намотайте с двух концов две голые медные проволочки диаметром около 1 мм. Между ними оставьте промежуток в 4—5 мм. Палочку последовательно соедините с электрической лампочкой 40—75 вт. Подведите к необычной цепи 110 или 220 вольт. Лампочка, конечно, не вспыхнет. Ее сопротивление при комнатной температуре очень велико, а ток в цепи ничтожно мал. И лампочка не даст никакого накала. Нагрейте палочку на газовой горелке или спиртовке до 300—400° С. Ее сопротивление сразу же упадет до нескольких омов. По цепи пойдет сильный ток, и нить лампочки раскалится. Теперь можно и убрать горелку. Высокая температура стекла поддерживается электрическим током. Стекло ярко светится, может размягчиться и даже расплавиться. Почему же стекло стало проводником? В отличие от металла, где проводимость осуществляется за счет электронов, в нагретом стекле этот процесс поддерживают ионы Na+. Нагретое стекло ведет себя как электролит, оно уменьшает свое сопротивление с увеличением температуры. Следующий опыт. Наклейте на обычную осветительную лампу кружок оловянной бумаги и присоедините ее к электроскопу. Зарядите электроскоп отрицательно (потрите о шерсть расческой) и подайте ток на лампу. Повторите опыт, зарядив электроскоп положительно (стеклянную палочку потрите о шелк) Почему в одном случае, когда лампочка загорится, электроскоп разрядится, а в другом — нет? Играет ли здесь роль проводимость стекла? Это можно проверить. Проведите опыт с холодной или предварительно нагретой лампочкой и объясните увиденное. И, наконец, попробуйте проложить между стеклом лампочки и оловянной бумагой листик слюды, так удастся избежать влияния проводимости стекла. Какие результаты следует ожидать после этого? Очевидно, что ускорение бруска всегда будет больше ускорения тележки. Такой нелепый результат получился лишь потому, что неверно установлена граница между двумя возможными видами движения. В самом деле, движение нашей системы описывается следующими уравнениями: fe а ftp - J-1 at. g Мы имеем два уравнения с тремя неизвестными и, чтобы определить искомые величины, должны воспользоваться следующим обстоятельством если брусок и тележка двигаются как одно целое, то aj = а2 = а; если же они двигаются с различными ускорениями, то FTp=kP2. Характер движения при прочих равных условиях определяется величиной внешней силы F. Поэтому прежде всего необходимо установить: при каких же значениях этой силы 40 |
