Les condensateurs sont un moyen moderne de stocker des charges électriques. Alors que certains condensateurs modernes sont complexes et difficiles à construire, son prédécesseur, le pot de Leyde, est plus simple à construire. Construire un bocal de Leyde est un excellent moyen d'acquérir une compréhension des charges statiques et des concepts de base des circuits. Vous pouvez charger et décharger le bocal encore et encore pour expérimenter avec différents matériaux et charges.
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Méthode 1 sur 3: Construire un pot de Leyde
Étape 1. Choisissez un pot
Vous devez faire attention aux matériaux que vous utilisez pour construire votre pot de Leyde. Le matériau doit servir d'isolant entre la charge interne (+) et la charge externe (-). Choisissez un bocal en verre ou une bouteille en plastique avec un couvercle.
Si possible, procurez-vous un grand bocal ou une grande bouteille, comme celle qui contient 0,5 à 1 gallon (1,9 à 3,8 l)
Étape 2. Placez du papier d'aluminium à l'intérieur du pot
Vous aurez besoin d'un matériau conducteur à l'intérieur du pot pour le charger. Traditionnellement, l'eau était utilisée à l'intérieur du pot. Pour construire un pot de Leyde plus moderne, vous devez tapisser l'intérieur du pot de papier d'aluminium (papier d'étain, papier d'aluminium, etc.). Votre matériau conducteur se chargera positivement lorsque vous chargerez le pot de Leyde.
Appuyez le papier d'aluminium contre les côtés du pot et assurez-vous qu'il couvre toute la circonférence
Étape 3. Insérez une électrode dans le couvercle
Vous aurez besoin d'une électrode dépassant du bocal pour charger l'intérieur du bocal. Vous pouvez le faire en enfonçant un clou dans le couvercle du pot. Assurez-vous que le clou s'enfonce suffisamment dans le bocal pour entrer en contact avec la surface conductrice (c'est-à-dire la feuille) à l'intérieur du bocal.
Vous pouvez également connecter une chaîne ou un autre matériau conducteur au clou et lui permettre de pendre et de toucher la surface conductrice interne
Étape 4. Enroulez du papier d'aluminium autour de l'extérieur du pot
Le papier d'aluminium doit s'enrouler tout autour de la moitié inférieure du pot. La feuille à l'extérieur du bocal ne doit pas entrer en contact avec la feuille à l'intérieur du bocal. La feuille extérieure aura une charge négative par rapport à la feuille intérieure.
Méthode 2 sur 3: Charger un pot de Leyde
Étape 1. Collez un moule en polystyrène sur un moule à tarte
La coupelle en polystyrène agira comme un isolant qui vous permettra de ramasser le moule à tarte sans le toucher. Cela sera important pour charger efficacement le pot de Leyde. Collez la tasse à l'envers au centre de l'intérieur du moule à tarte.
Le moule à tarte fonctionne comme un support électroporeux ou porteur de charge
Étape 2. Procurez-vous une plaque en mousse
Vous utiliserez la plaque de mousse car la mousse est un isolant. Lorsque vous ajoutez ou retirez des électrons de la mousse, la charge ne voyagera pas. Au lieu de cela, la mousse tiendra sa charge jusqu'à ce que la charge soit dissipée par des choses comme l'humidité dans l'air.
Étape 3. Frottez la plaque de mousse avec de la laine
Frottez la laine sur la plaque de mousse pour déposer des électrons sur la plaque. Les électrons de la laine sont attirés par la mousse et « s'y collent ». Cela donne à la mousse une charge négative.
Vous pouvez acheter un petit morceau de laine dans un magasin de tissus
Étape 4. Mettez le moule à tarte en contact avec la plaque en mousse
Prenez le moule à tarte en touchant uniquement la tasse en polystyrène. Posez le moule à tarte sur la plaque de mousse. Cela permettra à la charge négative de la plaque de mousse de pousser contre les électrons sur le moule à tarte.
Étape 5. Touchez le moule à tarte avec votre doigt
Toucher le moule à tarte crée un chemin pour les électrons sur le moule à tarte pour s'éloigner des électrons sur la mousse de polystyrène. Cela se produit parce que les électrons sont tous chargés négativement et se repoussent donc les uns les autres. Lorsque vous touchez la casserole, vous êtes susceptible de voir, d'entendre ou de sentir une étincelle. Cette étincelle est le résultat du déplacement des électrons du moule à tarte à votre doigt, laissant le moule avec une charge positive.
Étape 6. Touchez le clou avec le moule à tarte
Lorsque vous touchez le moule à tarte chargé positivement au clou à travers le couvercle du pot, vous tirez des électrons de l'électrode interne (le clou et le matériau conducteur à l'intérieur du pot). Cela équilibre la charge sur le moule à tarte, mais laisse une charge positive sur l'électrode interne. Assurez-vous de tenir le bocal par l'électrode extérieure (la feuille à l'extérieur du bocal) et de ne pas toucher l'électrode intérieure avec autre chose que le moule à tarte (par exemple, votre doigt).
- Vous pouvez répéter ce processus plusieurs fois pour créer une charge plus forte dans le pot de Leyde.
- Lorsque les électrons se déplacent de l'électrode interne vers le moule à tarte, vous êtes susceptible d'entendre ou de voir une étincelle.
Méthode 3 sur 3: Décharger le pot de Leyde
Étape 1. Mettez une main sur le papier d'aluminium
En posant une main sur l'électrode externe, vous créez un pont vers la surface chargée négativement. Assurez-vous que vous ne touchez pas l'électrode interne ou toute autre surface chargée. Aucune étincelle ou mouvement de charge ne se produira lorsque vous toucherez uniquement l'électrode extérieure.
Étape 2. Tenez-vous les mains en cercle
Si vous faites cette expérience en groupe, tout le monde doit se donner la main en cercle. La première personne du cercle doit tenir le bocal de Leyde et toucher uniquement l'électrode extérieure d'une main. Ils doivent tenir la main de la personne à côté d'eux avec leur autre main. La dernière personne du cercle ne tiendra qu'une main. Toute autre personne tiendra la main de la personne de chaque côté d'elle.
Étape 3. Touchez l'ongle
Une fois que tout le monde dans le groupe se tient la main, avec une personne touchant l'électrode extérieure, la dernière personne du cercle doit toucher l'électrode intérieure avec son doigt. Lorsqu'ils placent leur doigt sur l'ongle, un circuit est créé qui permet aux électrons de passer de l'électrode externe chargée négativement à l'électrode interne chargée positivement. Tout le monde dans le cercle doit ressentir un choc et vous pouvez voir ou entendre une étincelle.
Si vous construisez votre pot de Leyde seul, touchez une main à l'électrode extérieure et l'autre main à l'électrode intérieure pour décharger le pot. Vous verrez, entendrez et ressentirez probablement une étincelle lorsque vous faites cela
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Des astuces
- Assurez-vous que l'ensemble de l'appareil est sec.
- Vous pouvez charger positivement l'électrode externe au lieu de l'électrode interne et observer des résultats similaires.
Mises en garde
- Assurez-vous que si vous avez l'intention de créer un grand bocal, vous comprenez parfaitement les bocaux de Leyde, car ils peuvent stocker suffisamment d'électricité pour vous tuer.
- Soyez extrêmement vigilant et prudent si vous possédez un équipement médical sensible aux courants électromagnétiques (stimulateurs cardiaques, pompes à insuline, etc.).
