ملتقى الفيزيائيين العرب - اكــــــتشف الطاقه في الليمون الحامض.....

موضوع رائع الله يعطيك العافية أيتها العالمة

واليك كذلك هذه التجربة المنقولة ,, بأسم
(( قوة الفاكهة
دائرة كهربائية كبيرة الحجم ))

http://www.seed.slb.com/ar/scictr/la...supersize1.jpg

إليك طريقة للتفكير جيداً بفكرة بطارية الليمون. لقد قمنا بذلك باستخدام حوض مطلي بالزنك وقدر ساخن أسفله نحاسي وزجاجة من عصير الليمون.

بواسطة بودرة تنطيف وألياف سلكية قمنا بتنظيف بعض بقايا الطبخ من قاع الإناء لكي يكون اتصال النحاس مباشراً أكثر في الدائرة الكهربائية.

لعمق 1.2 سم تقريباً (أي إنش) ووضعنا ثلاثة أغطية أوعية بلاستيكية في الماء لكي نضع الإناء فيها. يمكنك استخدام أية أوعية صغيرة لتضع فيها الإناء بشرط أن تكون مصنوعة من البلاستيك أو الزجاج أو الخشب أو الحجر أو أية مادة أخرى غير موصلة للكهرباء، لذلك لا تقم باستخدام المعادن. فإن الفكرة هي إبقاء قاع الإناء إلى الأعلى قليلاً بحيث لا يلامس قاع الحوض.

http://www.seed.slb.com/ar/scictr/la...supersize2.jpg

بحيث يلامس النحاس الماء. ثم وضعنا ما يقارب 35 مل (أي 1/8 كأس من عصير الليمون. إن وضع الكمية بالضبط أمر غير هام فلقد استخدمنا كمية كافية لنحصل على محلول مخفف من عصير الليمون.

وبهذا تكون الدارة الكهربائية لحوضنا جاهزة! قمنا أولاً باستخدام جهاز قياس معاملات متعددة للحصول على فكرة عن الأداء الكهربائي. كما هو الأمر بالنسبة لدارة الليمون الكهربائية فإن النحاس أسفل الحوض كان القطب الموجب (+) وكان الحوض المطلي بالزنك القطب السالب (-). وهي ظاهرة بالسلكين الأحمر والأسود على التوالي في الصورة أدناه.

http://www.seed.slb.com/ar/scictr/la...supersize4.jpg http://www.seed.slb.com/ar/scictr/la...supersize5.jpg

الكهربائي هو نفسه بالنسبة لبطارية الليمون ولكن أكثر بقليل. لقد توقعنا هذا لأن الجهد في تلك البطارية هو فعلاً بسبب الاختلافات في الخواص الكهربائية للنحاس والزنك بحضور الأحماض (في هذه الحالة فهو حمض الستريك والأحماض الأخرى في عصير الليمون المخفف). في الصورة أدناه تم ضبط جهاز قياس المعاملات المتعددة إلى 2.5 فولت. وتشير الإبرة إلى أكثر من 1.0 فولت. وفي خلية الليمون حصلنا على 0.9 فولت وربما قد حصلنا على فولتات أكثر لأن هنالك سائل فقط بين الزنك والنحاس في الحوض. وفي الليمون هنالك ألياف ومواد أخرى بالإضافة إلى عصير الليمون ويمكن أن يولد هذا بعض المقاومة لتيار الكهرباء.

أصبحت الأمور مذهلة فعلاً عندما قسنا التيار وفي الصورة على اليمين أعلاه فإن جهاز قياس المعاملات مضبوط على 500 مل أمب (mA) ويعني هذا أن المقياس الكامل سيقارب 0.5 أمبير وحسب المقياس فلقد حصلنا على أكثر من 150 mA. ومع خلية الليمون حصلنا على 1000/1 مثل التيار! نعتقد أن هذا لأن لدينا زينك ونحاس أكثر ملامس للحامض في خلية الحوض أكثر من خلية الليمون.

وبعد ذلك أردنا أن نعثر على طريقة أخرى غير استخدام جهاز قياس المعاملات المتعددة لنبين أن هذه الطريقة تنتج جهد وتيار كهربائي. قمنا بتعليق صفيحة معدنية، وخمن ماذا حصل؟ لم تضيء الدارة!!! وكان السبب أن الجهد لم يكن عالياً بشكلٍ كافٍ.http://www.seed.slb.com/ar/scictr/la...supersize6.jpg

لذا بدأنا بالتفكير بدارة كهربائية كبيرة حيث ربما أمكننا العثور أو القيام بشيء حيال ذلك. قمنا أولاً بلف بعض الأسلاك حول بوصلة مغناطيسية وعرفنا أن التيار الكهربائي الذي يمر خلال هذه العقد يولد مغناطيس كهربائي وإذا استطعنا صنع مغناطيس كهربائي قوي بشكلٍ كافٍ فإنه سيحرك إبرة البوصلة المغناطيسية. ستنجح هذه الطريقة فقط إذا كان هنالك تيار كافٍ في السلك. وتلك صورة السلك الملفوف أربع لفات حول البوصلة. وأما إبرة البوصلة المغناطيسية فهي موجهة للجهة الشمالية الجنوبية بسبب مجال الأرض المغناطيسي. وفي الصورة فإن الأسلاك الملفوفة موجهة أيضاً إلى الاتجاه الشمالي الجنوبي وإبرة البوصلة تحتها.

ثم وصلناها بأقطاب دائرة الحوض.

تحركت الإبرة! تلك صور البوصلة المغناطيسية مع الدارة غير المكتملة (الصورة على اليسار) والدارة المكتملة (الصورة على اليمين), هل تستطيع أن تفرق بين زاويتي الإبرتين؟
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/la...supersize8.jpg http://www.seed.slb.com/ar/scictr/la...supersize7.jpg

إن البوصلة التي استخدمناها كانت مملوءة بالسائل وهي مصممة بهذه الطريقة للحد من اهتزازات الإبرة لنتمكن من قراءتها بسهولة أكثر. ولكن هذا أعطى الإبرة بعض المقاومة للحركة. فكرنا باستخدام بوصلة غير ثابتة والتي لا تحتاج إبرتها للكثير من القوة لكي تتحرك. بدأنا بحلقة واحدة من الأسلاك فقط للمتعة.
وعندما قمنا بوصل الدارة، رأينا الإبرة تتحرك!

http://www.seed.slb.com/ar/scictr/la...supersize9.jpg
ملاحظة: إن الإبرة في هذه الصورة تتحرك في الاتجاه المعاكس للإبرة في البوصلة السابقة, هل تعرف لماذا؟ تلميح: أنظر إلى اتجاه لف السلك.

ومن ثم قمنا بفك العقدة وجربناها فقط مع السلك فوق البوصلة. وحيث أن السلك لم يلتف فإن التيار في السلك لن يولد مجال مغناطيسي قوي جداً. هل سيكون قوياً بشكل كافٍ لتحريك الإبرة. كانت الطريقة الوحيدة لمعرفة هذا هي التجربة!

كما ترى في الصورة أعلى اليمين تحركت الإبرة عندما كانت الدارة متصلة! وكان هذا مثيراً حقاً لأننا حصلنا على النتائج نفسها التي خرج بها "هانز أورستي"د عام 1819 عندما اكتشف لأول مرة هذا الاتصال بين الكهرباء والمغناطيسية باستخدام سلك واحد وبوصلة تماماً مثلما فعلنا.http://www.seed.slb.com/ar/scictr/la...upersize10.jpg

بارك الله فيك أختي العالمة
ألف شكر وتحياتي لك