Les expériences de 10 euro

LE CONTENU DE CETTE PAGE SERA jour et amélioré avec quelques corrections dans le livre futurs liés à l' curents ÉLECTRIQUES ET ondes électromagnétiques
L' ,, dix euros expériences "

Expérience 1

Un circuit simple de reproduction de l'expérience Oersted (fig 1 . ) Est réalisée en utilisant la première fois un conducteur non isolé (L) , une source et une aiguille d'aimant. Lorsque l'interrupteur est fermé , provoquant ainsi un courant électrique de circuler dans le conducteur , l'aiguille magnétique placé à proximité du conducteur est dévié . Dès que le courant s'arrête écoulement, l'aiguille revient dans sa position initiale.
Si le sens du courant est inversé, l'aiguille est déviée dans la direction opposée . Il est bien connu l'influence du courant électrique sur l'aiguille aimantée .
En deuxième changement d' étape du conducteur L successivement:
• une barre de semi-conducteurs - un type de matériau galène est plus disponible ;
• un gaz de tube à basse pression ;
• un conducteur ionique - une solution de NaCl est facile à obtenir et les processus d' électrodes ne sont pas si importants pour l'expérience .
Dans le cas des gaz de tube il faut un potentiel plus élevé , afin d'avoir un courant électrique circulant à travers le circuit .
Lorsque le contact est mise sous tension, dans le cas de ces expériences Oersted modifiés, l'aiguille aimantée reste déviée de direction NS . Contrairement à l'électromagnétisme réelle qui postulat qu'un courant électrique produit un effet magnétique , en cas de courant électrique passant à travers les gaz, les semi-conducteurs, ou de la solution , les effets magnétiques sont de l'ordre de grandeur plus faible en comparaison avec le conducteur métallique . Si la polarité de la source est changé, de nouveau sans l'influence d'un courant électrique sur l'aiguille aimantée est observée . Où est l'erreur ?

Figure 1 . expérience Oersted

Il n'y a aucune explication en électromagnétisme réelle , la présence d'un champ magnétique autour des conducteurs en cas de conduction métallique, et l'absence du même champ magnétique dans le cas d' autres types de conduction.
Cette expérience suggère une corrélation entre le type de conduction et les propriétés magnétiques et dans ce livre une explication qualitative de ces phénomènes sera présenté .

Expérience 2

Le schéma de l'expérience est présenté dans la figure 2 et se trouve dans un circuit en série formé par une pile de 1,5 V , un verre d'eau , et un miliampermeter .
Pour le début mettre de l'eau distillée dans la tasse et observez l' indication de ampermeter . Normalement l' eau distillée doit être isolant , la valeur de l'intensité est très faible, proche de zéro , en fonction de la pureté de l'eau .
Maintenant, mettez un peu de sel de cuisine peu dans l'eau et observer les effets . L'indication de ampermeter modifié de manière significative. Laisser passer le courant à travers instrument un peu de temps de bit et noter l'intensité du courant après des périodes différentes . Normalement, la valeur reste constante avec une petite baisse après une longue période en raison des échappements de batterie ( ce qui peut être éviter en utilisant une source stabilisée à 1,5 V). Pour passer le budget plus économique l' ampèremètre avec votre langue et utiliser seulement une batterie normale de 1,5 V. Dans le cas de l'eau distillée votre langue ne se sentent pas le courant électrique . Lorsque le sel est ajouté à la solution de la langue va sentir la circulation d'un courant électrique .
Il s'agit d'une expérience banale faite à l'enseignement de physique de bas niveau et sans doute vous poser la question: quel est le truc?

Figure 2 . Plan d'expérience

Nous savons que la solution de sel permet au courant électrique de passer à travers , et cela est dû aux ions qui se déplacent vers les électrodes et les réactions chimiques ont lieu à l'interface électrode - solution. Mais que s'est-il passé si les ions n'ont pas la possibilité de réagir à des électrodes et de modifier les électrons ? De électrochimie , nous savons que pour l'électrolyse de l'eau sont nécessaires plus que 1,7 volts , et pour NaCl électrolyse env. 4 Volts . Dans notre expérience, la tension est inférieure à la valeur nécessaire pour les réactions d'électrodes et pour le transfert d'électrons , fait également confirmée visuellement , car pas de réactions sont observées au niveau des électrodes . Dans ce cas réels selon la physique des ions doivent migrer vers les électrodes et au début de l'intensité doit être grande en raison de la circulation des charges dans la solution; dans le temps autour des électrodes sont formées des régions chargées ( figure 3 . ) Et l'intensité du courant électrique doit diminuer , comme sur la figure 4 , en admettant une vitesse constante d' ions en solution . Après un intervalle de temps de l'intensité du courant électrique doit devient zéro et la solution se transforme en un condensateur dans ces conditions .

Figure 3 . Ions en solution circulation

Figure 4 Variation attendue de l'intensité du courant

En réalité, en face , avec une source stabilisée , l'intensité du courant reste constant indéfiniment dans le temps. L' accumulation de charges autour des électrodes et condensateur comportement de la solution n'est pas observée dans ces conditions d'expériences.
Là encore, il n'ya pas d'explication possible en électrodynamique .

Expérience 3

Le circuit est le même que dans l'expérience 2 , ne changer que la source ( source de courant continu de préférence) et une cuve de plus grande dimension pour l'eau. Mieux une cuve , avec la forme d' un rectangle, une dimension qui est au moins 10 fois l'autre dimension . Choisissez une tension de 60 V et vérifiez l'intensité d'être à 20 mA. Ensuite, mettre un doigt dans la cuve à côté opposé de la position des électrodes et allumer K. La sensation n'est pas agréable , mais il est quasi instantanée .
Selon l'électrodynamique réelle de votre sensation n'est pas une réalité . Parce que , le courant électrique est formé par un flux d'électrons entre des électrodes écoulement , de sorte qu'il est impossible de s'écouler dans l'autre partie de la cuve. Si certains électrons oseront l'aventure dans cette direction leur vitesse sont insignificants si vous devez attendre quelques minutes ou heures afin d'être frappé par un électron et de ressentir quelque chose .

Figure 5 . La conception de l'expérience 3

Là encore, aucune explication de l'électrodynamique .

Expérience 4

Prenez un vieux poste de télévision et de mettre en face de lui une feuille de métal d'aluminium ( disponible dans n'importe quel supermarché ) reliée à un ampèremètre et à null pointe comme sur la figure . 6 . Il est préférable de coller la feuille sur la partie externe du tube et de couvrir une plus grande partie de l'écran. Démarrez le téléviseur et regarder l'indication de ampermeter . Normalement, les électrons émis par le tube sont accélérées à 27 à 30 kV . Une partie d'entre eux a frappé la feuille métallique et le débit à travers la formation d'un ampèremètre , le courant électrique " . Mais l'ampèremètre refusent de montrer toute indication attendue. Débranchez l' ampèremètre et laisser la charge électrique de passer à travers votre corps ( mettre une main sur un conducteur et d'autres à l'autre conducteur ) . Normalement, un flux d'électrons ( un courant électrique dans la conception réelle ) traversent votre doigt de tôle au point zéro , mais on ne sent rien . Comparer la situation avec l'expérience précédente en l'absence électrons passent à travers votre doigt.

Figure 6. La conception de l'expérience 4

Si vous déconnectez l' ampèremètre et mettez un voltmètre relié à la feuille de métal et à NULL moment une différence de potentiel est toujours enregistrée en raison de la différence de charge électrostatique des feuilles et le point nul.
Quel est le sens du courant électrique ?

Expérience 5

Un circuit simple de reproduction de l'expérience d'induction de Faraday ( fig. 6) est effectué.

Figure 6. expérience Faraday

Au début de répéter l'expérience de Faraday. Lorsque l'aimant se déplace vers ou à l'arrière par rapport au conducteur métallique L dans l'ampèremètre un faible courant électrique est enregistré.
Dans la deuxième étape remplacer le conducteur métallique L avec un conducteur ionique ( une cuve avec une solution de NaCl ) et répéter l'expérience . Il est nécessaire de faire un peu d' adaptation à la TVA afin de réaliser l'expérience . Prise en considération du sens de déplacement des ions dans le champ magnétique à l'intérieur de la cuve, deux parois de la cuve sont recouvertes d'une feuille métallique et à la suite d'un ampèremètre comme sur la figure 7 .
Lorsque l'aimant se déplace vers ou en retrait par rapport à la cuve , l'ampèremètre n'indique pas l'apparition d'une impulsion de courant . Répétez l'expérience avec une plus forte concentration de sel et un aimant puissant . Répétez l'expérience avec différentes directions de l'aimant par rapport aux électrodes. Les résultats sont les mêmes plus précisément l'absence d'un courant électrique lorsque des ions se déplacent en solution en présence d'un champ magnétique .

Figure 7 . Modifié expérience Faraday

À ce jour, le courant électrique est définie comme un mouvement de charge . Bien sûr liée à l' expérience, la vitesse des électrons est considérée comme plus élevée que la vitesse des ions en solution. Dans le même temps, il est nécessaire de prendre en considération le fait que dans le conducteur métallique seuls les électrons se déplacent , mais dans la solution des ions positifs et négatifs sont librement se déplacer. Même en admettant une vitesse inférieure à ions par rapport aux électrons avec les techniques actuelles , nous devrions être en mesure de preuves d'une petite impulsion électrique lorsque l'aimant est en mouvement par rapport à la cuve .
Il n'y a pas une explication plausible de cette expérience en électrodynamique réelle.
La lecture de ce livre, vous découvrirez les réponses à ces expériences macroscopiques simples avec des racines dans le monde atomique.