Detektor ledu
Izvedba
Prenesi Firefox!
Valid HTML 4.01!
Valid CSS!

Skica hladilne napraveNajprej smo seveda na nek način morali vodo zamrzniti. Za to so nam priskrbeli Peltier-ov element. To je termoelektrična naprava, ki služi za odvajanje toplote skozi spoj dveh različnih polprevodniških materialov, ko skozenj teče električni tok. Ker Peltier-ov element ni bil zelo močan (približno 7 W) in smo želeli čimkrajši čas ohlajanja, smo zato vzeli manjšo količino vode. Nalili smo jo v majhen, valjast, kovinski (kovinski zato, da hladilni element lažje odvaja toploto skozi stene) pokrovček stekleničke (najbolje, da se le ta po velikosti čimbolj prilega površini hladilnega lementa, da se hladilna površina čimbolje izkoristi). Pokrovček z vodo smo še izolirali z oblogo iz stiropora in na stično površino s Peltier-ovim elementom nanesli še čimtanjšo plast termalne paste za boljši stik (površini nista povsem ravni in zračni žepki slabo prevajajo toploto). Na drugo stran Peltier-ovega elementa smo pritrdili še ventilator, s čimer smo preprečili pregrevanje elementa.

V pokrovček (naš je imel velikost 1,9cm x 1,9cm x 1cm) z vodo smo potem potopili dve tanki kovinski žički, ki sta bili zaporedno vezani z napajalnikom in ampermetrom, s katerim smo merili tok od ene žičke skozi vodo do druge in s tem upornost vode. Razdalja med žičkama mora biti med meritvijo vedno konstantna, saj manjša razdalja pomeni manj vode med žičkama in s tem manjšo upornost. Ugotovili smo tudi, da z uporabo generatorja enosmernega toka ni moč izmeriti toka. Zato smo morali uporabiti generator izmeničnega toka. Napetost smo nastavili na nizko vrednost, da se nebi žičke preveč grele. Tudi frekvenco je potrebno ustrezno nastaviti, v tem primeru na približno 1 kHz.

Ker smo uporabili nizke napetosti bi imeli običajni ampermetri, ki jih najdemo po šolah, težave pri merjenju tako nizkega toka. Zato smo morali signal pred vhodom v merilnik ojačati. V ta namen smo sestavili preprosto (in poceni) vezje za ojačanje s pomočjo tranzistorja. Tako lahko uporabimo za merjenje poceni ampermeter in nam ni potrebno uporabljati občutljivejših in mnogo dražjih naprav. Pri spajkanju je dobro posvetiti nekaj pozornosti dobrim spojem. Kot smo lahko sami ugotovili, lahko kasnejše iskanje napake v spajkanju vzame kar precej časa.

Da bi pohitrili ohlajanje smo se odločili, da bomo žički, ki sta potopljeni v vodo, izolirali in neizoliran pustili le spodnji delček žičk. Na slikah v galeriji lahko opazite tudi žarnico. Le to smo zaporedno vezali s Peltier-ovim elementom, da ga nebi po nesreči priklopili na preveliko napetost in s tem poškodovali. Zato je vmes žarnica, ki pregori (in prekine tokokrog) že preden dosežemo preveliko napetost za element.

Pri poskusu je bilo seveda potrebno spremljati tudi temperaturo vode. To smo izvedli s pomočjo običajne temperaturne sonde, ki smo jo priklopili na multimeter. Zaželjeno je, da je sonda čimmanjša in čimbolje ovita z izolacijo, da se prek nje ne prevaja toplota in tako še poveča napako pri meritvi.