ELEKTRIČNA KAPLJICA
EKSPERIMENT
OSNOVNA IDEJA:
Namen naše naloge je bil preučiti zakonitosti gibanja
nabite kapljice v električnem polju. Hitro smo se dogovorili, da bi
bilo za preučevanje teh
zakonitosti najbolje uporabiti ravno nabito ploščo pravokotne oblike, saj bi bil
s tem lažji in bolj razumljiv tako računski kot tudi praktični del
naloge. Vendar smo se s tem nekoliko ušteli saj bi bil računski del veliko bolj eleganten, če bi
se odločili za ravno nabito ploščo okrogle oblike.
Najprej smo nameravali izdelati dve plošči, tako bi dobili ploščti kondenzator, vendar
smo se zaradi lažje izdelave in lažje izvedbe meritev odločili za eno samo.
Kapljico smo želeli nabiti kar z nabito ploščo in jo nato nekako usmeriti, da bi
prosto padala ob plošči. Tak poskus naj bi večkrat ponovili,
pri tem pa spreminjali napetost na plošči (s čimer bi se spremenil tudi naboj kapljice) in kemijsko
sestavo kapljice. Padanje kapljice pri različnih pogojih pa bi posneli z visoko hitrostno kamero za
kasnejšo podrobnejšo analizo.
IZVEDBA:
Ko je bila teoretična osnova naprave za izvedbo poskusa
določena, smo se lotili praktične izdelave. Za podlago smo uporabili
stiropor, saj smo
potrebovali električni izolator, da bi imeli naboj le ne plošči
in ne na neželenih delih naprave (glej skico spodaj). V
stiropor smo pričvrstili ploščo
ter pravokotno nanjo še merilo, ki nam je
omogočalo kasnejše opazovanje odmikanja kapljice in končnega
odmika (odmik ob pristanku).
S pomočjo vrvice in uteži, smo preverili, da je merilo zares postavljeno pod kotom 90 stopinj glede na vodno gladino:
Ko je bilo to pripravljeno, smo naredili nekaj različnih
usmerjevalnikov kapljic, saj nam je viskoznost vode povzročala
težave (kapljice so se le s težavo odlepile od površine usmerjevalnika). Vse skupaj je bilo tako
pripravljeno za priklop na visokonapetostni izvir (VNI). Nato smo pripravili visoko hitrostno
kamero ter poskrbeli za primerno osvetlitev. Tedaj smo lahko pričeli s snemanjem
leta kapljic. Najprej smo posneli let navadne kapljice pri
različnih napetostih plošče, zatem smo postopek
ponovili še s slano kapljico.
Merjenje naboja na kapljicah se je v praksi izkazalo za precej težko izvedljivo tako zaradi viskoznosti
vodne kapljice, kot tudi zaradi omejitev same geometrije naše naprave. Tako smo dobili precej
nezanesljive rezultate meritev. Ko pa je kazalo da bomo le dobili ponovljive vrednosti, pa je na žalost
prišlo do preboja zraka, pri čemer je na občutljivi Coulombmeter prešla velika količina
naboja direktno iz nabite plošče, zaradi česar je prišlo do okvare merilne naprave.
Poskušali smo še z analognim merjenjem naboja, vendar je kazalec poskakoval, saj
nismo uspeli v celoti izločiti vplivov okolice.
Slika: analogni merilec
Zadnjič posodobljeno: 5.9.2011
