Segner kerék

2016. június 16. - Heti Kísérlet

E heti kísérletünkben, ha ventillátort nem is készítünk a meleg ellen, egy ahhoz nagyon hasonló, magyar találmánnyal fogunk megismerkedni.

A kísérlethez szükséges eszközök: generátor, kábel az eszközök összekötéséhez, esetleg krokodil csipesz, egy hegyes állvány, illetve a kísérlet fő eleme a Segner kerék, amely akár házilag is elkészíthető megfelelően hajtogatott drótból.

A kísérlet elvégzésénél nagyon fontos, hogy szigetelő felületen végezzük el.

Első lépésként helyezzük a Segner kereket az állványra, úgy hogy szabadon tudjon forogni. Majd kössük hozzá az állványt a generátorunk egyik kivezetéséhez. Ha szükséges használjunk krokodil csipeszt. Meghajtva a generátorunkat a kerék egyenletes forgásba jön.

Mi történt?

Mivel csak a generátor egyik kivezetését kötjük az állványra, ezért a kerékben töltésmegosztást hozunk létre. A kerék kihegyezett végein nagyobb töltéssűrűség jön létre, csúcshatás keletkezik. A csúcs magához vonzza a levegő semleges részecskéit, polarizálja azokat. Majd az azonos töltésű részecskéket nagy sebességgel eltaszítja magától. A hatás-ellenhatás törvénye miatt azonban a kerékre is hat erő, amitől forgásba jön.

A jelenséget matematikailag is felírva:

Az első képlet a hatás, ellenhatás törvényét írja fel, a második már ez erőket is kifejti. A kifejezésben szereplő m a részecske tömege, a az eltaszított részecske gyorsulása. Az egyenlőség jobb oldalán a Coulomb törvény található, amelyben az ε₀ a fizika egyik állandója, a vákuum permittivitása, értéke: 8,854187817*10^-12C²N^-1m^-2. Q₁ és Q₂ a részecske, illetve a kerék elektromos töltése, r pedig a távolságuk.

Szükséges eszközök:

Jó szórakozást kívánok!