Інформація для вчителів
Застосування
Стакан Фарадея
Стакан Фарадея - відповідно до назви - це предмет у формі стакана, за допомогою якого можна виявляти електричний заряд (зокрема іонні пучки).
Усередині металевого стакана поля принципово немає, і електричні заряди можна знімати виключно із зовнішньої стінки стакана. Проте підводити електричний заряд до стакана можна також і через внутрішню стінку.
Отже, це означає, що з внутрішньої стінки стакана Фарадея жодний заряд не може перейти на індукційну пластину, а от із зовнішньої стінки стакана це можливо.
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Учні мають уже докладно дослідити електричний заряд і його дії. Основні знання для цього дають попередні досліди, у межах яких електричний заряд досліджують за допомогою простого електроскопа. Додатково дослід «Провідник як накопичувач заряду» дає добру основу для успішного виконання цього досліду.
Принцип
Усередині стакана Фарадея поля принципово немає. Тому з внутрішньої стінки стакана електричні заряди не можуть переходити на інші предмети. Натомість зовнішня стінка стакана здатна передавати заряди іншим тілам. Стакан Фарадея може накопичувати як позитивні, так і негативні електричні заряди й передавати їх іншим предметам.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Учні усвідомлюють, що стаканом Фарадея можна накопичувати як позитивні, так і негативні заряди.
Завдання
У цьому досліді учні мають докладно дослідити властивості стакана Фарадея щодо накопичення заряду. Для цього вони мають за допомогою неонової лампочки з'ясувати, чи однаково стакан може приймати позитивні й негативні заряди.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Вказівки щодо складання та виконання:
Дослід, звісно, можна виконати й без використання електроскопа або без стакана Фарадея. Вирішальним є те, щоб використовувався ізольовано закріплений провідник із достатньою ємністю накопичення. Загальний висновок полягає в тому, що електричні провідники можуть накопичувати як позитивні, так і негативні заряди.
Очікуваний висновок, що стакан Фарадея може накопичувати як позитивні, так і негативні заряди, спершу не виключає можливості накопичувати обидва види заряду одночасно. Якщо це питання треба дослідити, слід залучити додаткове завдання. У ньому учні мають самостійно шукати експериментальний шлях.
Інформація для учнів
Мотивація
Стакан Фарадея
Стакан Фарадея - відповідно до назви - це предмет у формі стакана, за допомогою якого можна виявляти електричний заряд (зокрема, йонні пучки).
Досі ти досліджував, наскільки стакан Фарадея може приймати й віддавати електричний заряд. Але чи обмежена його здатність накопичувати заряд лише позитивним або лише негативним зарядом?
Це питання ти дослідиш і з'ясуєш у межах цього досліду.
Завдання
У цьому досліді ти знову докладно розглянеш стакан Фарадея та його властивості.
Для цього спершу склади електроскоп і закріпи на ньому стакан Фарадея.
Потім дослідь, який вид електричного заряду (позитивний / негативний) стакан Фарадея може приймати й накопичувати.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Електроскоп із металевою стрілкою | 13027-01 | 1 | 2 | Стакан Фарадея, d = 40 мм, h = 75 мм | 13027-03 | 1 | 3 | Стрижень, l=175 мм, d=10 мм, поліпропілен. | 13027-09 | 1 | 4 | Стрижень з акрилового скла, l = 175 мм, d = 8 мм | 13027-08 | 1 | 5 | Неонова лампочка | 06656-00 | 1 |
|---|
Додаткове обладнання
| Позиція | Обладнання | Кількість |
|---|---|---|
| 1 | Сухий шорсткий папір | DIN A4 |
Складання
Складання електроскопа
Склади електроскоп. Стрілка має висіти вертикально (один бік трохи довший і тому мінімально важчий), ні за що не зачіпаючись, вісь лежить у виїмці.
Потім обережно, обертальним рухом, встав стакан Фарадея у верхній отвір електроскопа, доки дно стакана не матиме контакту з електроскопом.
Виконання (1/4)
Дослід 1: Заряди поліпропіленовий стрижень, енергійно потерши його папером. Потім заряди стакан Фарадея потертим поліпропіленовим стрижнем. Нарешті перевір вид заряду стакана неоновою лампочкою (зверни увагу, який електрод світиться).
Виконання (4/4)
Дослід 2: Повтори дослід з акриловим стрижнем: заряди акриловий стрижень, енергійно потерши його папером, і перенеси заряд на стакан Фарадея. Нарешті знову перевір вид заряду стакана неоновою лампочкою (зверни увагу, який електрод світиться).
Протокол
Завдання 1
Питання
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Піднесення неонової лампочки до стакана Фарадея
Питання
Завдання 4
Піднесення неонової лампочки до стакана Фарадея
Питання