ساخت واندوگراف
ساخت واندوگراف
ساخت واندوگرافاین دستگاه “مولد واندوگراف” نام دارد. موزه های علمی و مراکز تحقیقاتی مدل های بزرگ تری از آن را دارند که می توانند چند صدهزار ولت برق تولید نمایند. دستگاه ما خیلی ضعیف است، با این وجود می تواند جرقه هایی به طول ١سانتیمتر (بین انگشت و قوطی) ایجاد کند. جرقه ها بی ضرر هستند، و تقریباً شبیه وقتی است که بر روی فرش راه می روید و سپس به دستگیره درب دست می زنید.
علوم تجربیتوصیه می شود برای این فعالیت پژوهشی اولیاء محترم نیز کمک کنند.
وسایل مورد نیاز
١- قوطی خالی نوشابه
٢- میخ کوچک
٣- حلقه کش، به پهنای ٠.۵سانتیمتر و طول ٧ تا ١٠ سانتیمتر
۴- یک فیوز کوچک ١٠٠میلی آمپری
۵- موتورDC کوچک
۶- جا باتری
٧- لیوان استیروفومی ( لیوان کاغذی نیز کار می کند)
٨- چسب گرم تفنگی ( یا چسب مایع معمولی)
٩- دو سیم استاندارد ١۵سانتیمتری
١٠- دو تکه لولهPVC نمره ۴/٣اینچی، به طول حدودی ۵ تا ٨ سانتیمتر
١١- اتصال لوله رابطPVC نمره ۴/٣اینچی
١٢- سه راهی لولهPVC نمره ۴/٣اینچی
١٣- نوار چسب برق
١۴- یک تکه چوب
این یک لیست طویل است، اما نگران نباشید مراحل را گام به گام (مطابق تصاویر زیر) انجام دهید، و خواهید دید که کل پروژه به سادگی سر هم می شود.
ما از شکل زیر شروع می کنیم و کار را به پیش می بریم. ابتدا لولهPVC را به طول ۵ تا ٨سانتیمتر ببرید، آن را به پایه چوبی بچسبانید. این تکه مولد را نگه می دارد، و سایر قطعات بر روی آن نصب می شوند.
واندوگراف
سه راهیPVC، موتور کوچک را نگه می دارد. اگر موتور نسبت به لوله شل بود، اطراف آن را کاغذ یا نوار چسب بپیچید تا محکم وارد سه راهی شود. محور موتور می تواند لخت باشد، اما اگر روی آن چندلایه نوار چسب بپیچید، مولد کمی بهتر کار خواهد کرد. البته بهتر است یک میله پلاستیکی با یک سوراخ در وسط آن (قرقره کوچکی) را روی محور موتور قرار بدهید تا به عنوان قرقره عمل کند.
سپس یک سوراخ کوچک در کنار سه راهیPVC (دقیقاً زیر محور (قرقره) موتور) ایجاد کنید. این سوراخ برای نگه داشتن جاروبک پایینی استفاده می شود. جاروبک به طور ساده یک تکه سیم استاندارد است که یک طرف آن لخت شده و سیم های آن افشان گردیده است، و به نرمی با حلقه کش (عبوری از قرقره) تماس دارد.
همان طور که شکل نشان می دهد، این سیم به کمک نوار چسب، به بدنه سه راهی PVC نگه داشته شده است.
حلقه کش از قرقره عبور دهید و آن را از بالای سه راهی آویزان نمایید.
واندوگراف
حال لولهPVC دیگری به طول ٧ تا ١٠ سانتیمتر ببرید. این لوله بر روی سه راهیPVC قرار می گیرد، و حلقه کش از بالای آن آویزان می شود. همانند شکل زیر، به کمک یک میخ حلقه کش را در محل نگه دارید. طول لولهPVC باید آنقدر بلند باشد تا حلقه کش به صورت “کمی کشیده” در محل قرار گیرد. حلقه کش نبایستی خیلی کشیده شود، زیرا اصطکاک حاصل از آن مانع چرخش درست موتور گشته و فرسایش قطعات را افزایش می دهد.
واندوگراف
لیوان استیروفومی را از ٢.۵سانتیمتری ته آن ببرید. به دقت سوراخی به قطر ٢سانتیمتر در ته لیوان ایجاد کنید. این سوراخ باید نسبت به لولهPVC کاملاً کیپ باشد.
واندوگراف
حال سه سوراخ در نزدیکی سر لوله رابط PVC ایجاد کنید. دو تا از این سوراخ ها باید در مقابل هم باشند، زیرا از این دو سوراخ محوری برای نگه داری حلقه کش عبور می کند. سوراخ سومی بین این دو سوراخ (٩٠درجه نسبت به آن دو) ایجاد می گردد. این سوراخ جاروبک بالایی را نگه می دارد. جاروبک بالایی (همانند جاروبک پایینی) تقریباً با حلقه کش در تماس است.
جاروبک بالایی به وسیله نوار چسب به لوله رابطPVC وصل می گردد. سپس این لوله رابط روی لولهPVC (بالای گردن لیوان استیروفومی) قرار می گیرد. حلقه کش از لوله رابط عبور داده شده، و همانند گذشته به وسیله میخ در محل نگه داشته می شود.
جاروبک بالایی را لخت کنید و آن را تاب دهید تا رشته های پراکنده آن کنار هم قرار گیرند. شما می توانید سر آزاد دیگر سیم را قلع اندود کنید، اما این کار الزامی نیست.
سر آزاد جاروبک بالایی را داخل قوطی خالی نوشابه قرار دهید، تا بدین وسیله اتصال الکتریکی بین قوطی نوشابه و جاروبک بالایی برقرار گردد.
واندوگراف
اکنون ما به یک لوله شیشه ای نیاز داریم تا هم به عنوان قرقره (با اصطکاک کم) عمل کند، و هم به عنوان قطعه ای که با نوار کشی مالش پیدا نماید (تا بدین وسیله الکتریسیته ساکن مالشی تولید گردد). شیشه یکی از بهترین موادی است که می تواند بر اثر مالش با لاستیک، الکتریسیته تولید کند.
ما این لوله شیشه ای را (با جدا کردن) از یک فیوز بدست می آوریم. سرهای فلزی فیوز بر اثر گرم کردن به راحتی جدا می شوند. برای این منظور می توانید از هویه یا کبریت استفاده کنید. در هنگام بیرون آوردن سر فیوز، لحیم داخل آن می چکد. بنابراین مراقب باشید، شیشه، درب پوش فلزی و لحیم ذوب شده کاملاً داغ هستند، و دست شما را (قبل از سرد شدن کامل) می سوزانند.
درپوش فلزی فیوز را نگه دارید، تا آن را در پروژه بعدی استفاده کنیم!
واندوگراف
شیشه بدست آمده کاملاً صاف و بدون لبه تیز است ( به همین علت لولهPVC را خط نمی اندازد). بنابراین لزومی ندارد شما آن را صاف نموده و یا لبه های آن را سوهان بزنید.
مرحله بعدی را باید با کلک انجام دهید! میخ کوچک را از یکی از سوراخ های لوله رابطPVC عبور دهید، سپس لوله شیشه ای را روی میخ قرار دهید. آنگاه حلقه کش را روی لوله شیشه ای قرار دهید، و در پایان میخ را از سوراخ دوم لوله رابط بگذرانید. حلقه کش روی شیشه است و آزادانه حول میخ می چرخد.
واندوگراف
حال ما گردن لیوان استیروفومی را به لولهPVC چسب می زنیم. برای این کار می توانید از چسب حرارتی استفاده کنید، زیرا می توان ضخامت چسب را زیاد در نظر گرفت و در نتیجه بهتر به لیوان می چسبد. از طرف دیگر این چسب زود خشک شده و استیروفوم را در خود حل نمی کند.
واندوگراف
در این مرحله آماده نصب قوطی نوشابه می شویم. قوطی آلومینیومی برای برق فشار قوی مناسب است زیرا لبه های گرد شده خوبی دارد، این باعث می شود تا تخلیه ناخواسته بار حداقل شود.
به کمک یک چاقو تیز، درب قوطی نوشابه را بردارید. نزدیک لبه قوطی را برش بزنید به طوری که لبه های تیز خیلی کمی باقی بماند. دقت کنید لبه موج دار (اریب) را باقی بگذارید. شما می توانید لبه های تیز ایجاد شده را از بین ببرید، برای این منظور قوطی را با یک ابزار فلزی (مثل پیچ گوشتی) به چرخش درآورید، در حین چرخش، به بیرون فشار وارد کنید تا لبه های تیز صاف شوند.
سر آزاد جاروبک بالایی را داخل قوطی بگذارید، قوطی را روی دستگاه بگذارید، تا روی گردن لیوان استیروفومی قرار گیرد.
واندوگراف
مرحله نهایی وصل کردن باتری است. ابتدا سر باتری را به موتورها لحیم نمایید. سپس آن را به باتری ٩ ولتی یا جا باتری قلمی وصل کنید. باتری ٩ ولتی کار می کند، اما سرعت چرخش موتور خیلی زیاد است و سروصدای زیادی ایجاد می کند و امکان دارد لوله شیشه ای بشکند. اما با این حال، قبل از شکستن، دستگاه ولتاژ زیادی تولید می کند.
واندوگراف
برای استفاده از واندوگراف، باتری را به سر باتری وصل کنید. اگر جاروبک ها خیلی به انتهای حلقه کش نزدیک باشند (اما با آن تماس نداشته) دستگاه به درستی کار می کند. اگر در این حالت انگشتتان را به قوطی نزدیک کنید جرقه ای را احساس می کنید. اگر سیم جاروبک پایینی را با یک دست گرفته و دست دیگر را به قوطی نزدیک کنید جرقه ها بهتر ایجاد می گردند.
واندوگراف
شما می توانید با دستگاه واندوگراف زنگ فرانکلین را به کار بیاندازید. برای این منظور سیم پایین جاروبک را به یکی از زنگ ها وصل کنید، سپس قوطی واندوگراف را به کمک سیم دیگری به زنگ دیگر وصل نمایید. بدین ترتیب زنگ فرانکلین شروع به کار می کند. شاید برای به کار افتادن زنگ لازم باشد یک بار زنگ را به حرکت در آورید.
واندوگراف
در زیر ورق های بسیار سبکی به واندوگراف وصل شده است.
واندوگراف
با روشن کردن واندوگراف چه اتفاقی برای آنها روی می دهد؟
Konular
- اهداف های کلی در طرح جدید آموزش علوم تجربی
- فلسفه ی آموزش علوم تجربی
- الکتریسیته ساکن
- سطح شیبدار-گوه – پیچ
- نیرو و انواع آن قسمت ۲
- ساخت واندوگراف
- ویتامین ها(محلول در چربی – محلول در آب)
- رابرت بویل
- فصل۱:تعریف علم
- تغییر گونه های جانداران
- علوم تجربی به چه علومی اطلاق می‌شود؟
- شباهت و تفاوت علوم طبیعی و علوم اجتماعی / فروغ اسدپور فروغ اسدپور
- تفاوت علوم طبیعی و علوم اجتماعی
- علوم طبیعی
- جستاری در اهمیت و ارزش علوم انسانی و رابطه آن با علوم طبیعی نوریه ریاضی
- دانش ایرانیان : علوم طبیعی و ریاضی در دوره‌ی اسلامی
- علوم طبیعی و فیزیکی
- فیزیک چیست؟