Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2011 № 03

В. ПОЛЯКОВ, профессор

ВЫРАЩИВАЕМ КРИСТАЛЛЫ

Для эксперимента вам понадобятся: стеклянный стакан, чайник, ложка, вода, цветная хлопковая нить, поваренная соль.

Вскипятите воду в чайнике. Аккуратно, чтобы не обжечься, налейте кипяток в стакан. Чтобы стакан не лопнул, сначала налейте в него немного кипятка и подождите 1–2 минуты, пока стекло прогреется, а потом можете долить воды в стакан.

Насыпьте в стакан соль (на 1 стакан воды 0,5 стакана соли) и размешайте. Положите на стакан ложку. Намочите цветную хлопковую нить и намотайте ее на ложку. Опустите нить в стакан и оставьте его в покое на несколько часов. Проверьте, как выглядит нить спустя указанное время.

Для успеха очень важно, чтобы вся соль растворилась в воде и получился насыщенный раствор. Тогда он будет склонен к кристаллизации. А кристалл соли может вырасти, если имеется так называемое зерно кристалла. Оно возникает на инородном теле, попавшем в солевой раствор. В нашем опыте таким телом выступает нить. Первый возникший на нити кристалл сам становится зерном, на который в дальнейшем оседают новые молекулы соли.

Попробуйте также вырастить цветные кристаллы, капнув в солевой раствор йод или бросив несколько крупинок марганцовки. Можно использовать и другие соли (например, медный купорос, хлорид меди), которые продаются в аптеке или хозяйственном магазине.

Этот электростатический генератор способен выдавать электростатические потенциалы в сотни тысяч вольт. Такие установки имеются во многих лабораториях и политехнических музеях, где их используют в самых различных опытах, связанных с электричеством. Правда, там используются генераторы высотой в два человеческих роста. Мы же попробуем построить компактную настольную установку.

Р. Дж. Ван де Грааф

Назван генератор по имени голландского физика Р. Дж. Ван де Граафа, который в 1931 году сконструировал его для своих опытов по электростатике. С той поры установки, сыплющие искрами, можно найти даже в школьном кабинете физики, и называются они иногда электрофорными машинами. Мы же с вами попробуем сделать примерно такой генератор, как его задумывал сам Ван де Грааф.

Для конструкции вам потребуется пустая металлическая банка из-под газировки, небольшой гвоздик, кольцевая резинка шириной примерно 0,5 см и диаметром 8 — 10 см, стеклянный электрический предохранитель размерами 5x20 мм, электродвигатель постоянного тока (например, от игрушки), зажим «крокодильчик»; держатель батареи; чашка из пенополистирола или бумажный стаканчик; клеящий термопистолет или тюбик клея для пластика, два отрезка медного электрического провода; два отрезка 3/4-дюймовой сантехнической трубы из ПВХ; 3/4-дюймовая муфта из ПВХ; Т-образный 3/4-дюймовый сантехнический тройник из ПВХ, изолента и деревянная подставка.

Может показаться, что установка сложна, но если вы посмотрите на иллюстрации, то увидите, что смонтировать ее можно всего за один вечер. Главное — припасти все необходимые детали.

Монтаж начните с деревянного основания. К нему приклейте 5 — 7-сантиметровый отрезок пластиковой трубы диаметром 3/4 дюйма. На этом фундаменте и будет монтироваться ваш генератор с тем расчетом, чтобы в случае надобности его можно было легко снять, если, например, надо заменить в нем резиновую ленту или внести изменения в конструкцию (рис. 1).

В одно из колен сантехнического тройника (см. рис. 2) вставляется электродвигатель. Поскольку моторчик, как правило, небольшого диаметра, то его надо обернуть бумагой или изолентой, чтобы корпус входил в трубу с некоторым усилием. На вал двигателя натяните кусочек пластиковой трубки соответствующего диаметра.

Далее, просверлите небольшое отверстие в боковой части Т-образной трубки. Через него введите внутрь конец многожильного провода, «разлохмаченного» в виде кисточки или щетки таким образом, чтобы, расположив его вблизи резиновой ленты, можно было снимать с нее электростатический заряд. Закрепить провод на месте можно с помощью скотча или изоленты. Кольцевую резинку накиньте внизу на шкив, а оставшуюся часть вытащите наверх, как показано на иллюстрации.