Mangkuk Kecil Menampilkan Kekuatan Lorentz: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Kami telah membuat pengaturan sederhana di mana gaya Lorentz dapat divisualisasikan. Dengan membiarkan arus mengalir melalui air dengan campuran soda kue dan menempatkan magnet di bawah campuran ini, cairan akan membuat gerakan berputar di sekitar elektroda.

Istilah penting yang digunakan dalam instruksi ini adalah elektroda. Ini adalah bahan konduktor (biasanya logam) yang memungkinkan arus mengalir dari zat tertentu ke zat lain. Dalam hal ini elektroda memungkinkan arus mengalir dari kawat ke cairan dan ke kawat lagi.

Langkah 1: Bahan dan Alat

Bahan dan alat berikut diperlukan untuk pengaturan ini:

• Adaptor 12 V dengan kabel daya DC. Perhatikan bahwa kabel daya akan dipotong terbuka.
• Kabel 30cm*. Ini akan digunakan untuk membuat elektroda, jadi dua potong tembaga, aluminium, grafit, platinum, dll juga sudah cukup. Juga, tembaga akan berkarat, jadi memiliki panjang kabel ekstra untuk membuat beberapa elektroda bisa diinginkan.
• Magnet berbentuk piringan. Kami telah menggunakan satu dengan diameter 2 cm.
• Sebuah mangkuk kaca kecil. Kami menggunakan mangkuk persegi berukuran 10 cm X 10 cm.
• Kertas karton (sekitar 15 cm^2).
• Lem.
• Sepotong kayu berukuran 20 cm X 15 cm sebagai alas.
• 1,5 gram soda kue*.
• 100ml air*.
• Pewarna makanan.

* Ini adalah jumlah yang dibutuhkan untuk menunjukkan setidaknya sekali.

Alat-alat berikut diperlukan untuk pengaturan ini:

• Pengupas kawat. Meskipun pisau stanley juga bisa digunakan.
• Tang hidung banteng
• Sendok (untuk mengaduk air).

Langkah 2: Pengkabelan dan Elektroda

Mulailah dengan menggunakan stripper kawat atau pisau stanley untuk mengupas ujung kabel daya DC untuk adaptor seperti yang ditunjukkan pada gambar pertama di sebelah kanan.

Kemudian, kupas seluruh kabel sepanjang 30 cm sehingga tersisa kabel tembaga. Menggunakan tang, setengah kawat tembaga. Kami sekarang akan membentuk ini sehingga menjadi elektroda yang efektif. Dengan menggunakan tang, tekuk salah satu ujung kawat tembaga menjadi pusaran dan bentuk ujung lainnya menjadi 'pengait' sehingga elektroda dapat duduk di tepi mangkuk seperti yang ditunjukkan pada gambar kedua di sebelah kanan. Lakukan ini untuk paruh kedua kawat juga. Tempatkan elektroda di tepi mangkuk (berlawanan satu sama lain) dan tekan ke sisi mangkuk seperti yang ditunjukkan pada gambar ketiga di sebelah kanan. Pastikan bagian elektroda yang berputar berjarak sekitar 2 cm satu sama lain. Bentuk kembali elektroda sesuai kebutuhan dan potong kabel berlebih.

Untuk menyelesaikan elektroda, ambil ujung kabel daya DC yang dilucuti dan ikat setiap ujung yang dilucuti di sekitar kait satu elektroda.

Langkah 3: Platform Mangkuk

Untuk percobaan ini, magnet perlu ditempatkan di bawah mangkuk. Untuk memudahkan penempatan ini kami telah membuat platform untuk mangkuk bersama dengan alat untuk mendorong magnet.

Untuk membuat platform, potong kotak berukuran 4 X 4 cm dari karton. Potong kotak kecil berukuran 1 X 1 cm dan buat 4 tumpukan kotak kardus kecil untuk membuat kaki platform. Jumlah kotak yang lebih kecil yang dibutuhkan tergantung pada ketinggian magnet. Pastikan platform sedikit lebih tinggi dari magnet, sehingga magnet dapat dengan mudah meluncur di bawahnya. Rekatkan kotak kardus kecil dan rekatkan ke sudut platform seperti yang ditunjukkan pada gambar pertama di sebelah kanan.

Untuk membuat alat penggeser magnet, potong strip 2 X 7,5 cm dari karton. Dari salah satu ujungnya, potong setengah lingkaran dengan diameter sekitar 2 cm. Magnet harus dengan mudah masuk ke ujung strip karton ini seperti yang ditunjukkan pada gambar kedua di sebelah kanan.

Terakhir, potong dua strip berukuran 12 X 1 cm dan strip berukuran 4 X 1 cm. Strip ini akan bertindak sebagai 'pagar' untuk magnet dan penggesernya. Rekatkan semua komponen karton, kecuali penggeser ke potongan kayu seperti yang ditunjukkan pada gambar kiri.

Langkah 4: Melakukan Eksperimen

Tuangkan air ke dalam mangkuk dan letakkan di atas platform karton. Geser magnet di bawah mangkuk dan sambungkan kabel daya DC ke adaptor. Jika gelembung mulai terbentuk di sekitar salah satu elektroda, itu berarti arus mengalir melalui kabel seperti yang ditunjukkan pada gambar kiri. Tambahkan soda kue dan aduk jika perlu agar soda kue lebih cepat larut. Anda mungkin akan dapat melihat bahwa soda kue berputar di sekitar elektroda. Tambahkan pewarna makanan ke dalam air sehingga gerakan memutar ini menjadi lebih terlihat seperti yang ditunjukkan pada gambar di sebelah kanan. Anda sekarang telah menunjukkan cara kerja gaya Lorentz dalam eksperimen kecil dan sederhana.

Catatan: Salah satu elektroda tembaga akan terdegradasi dan warna permukaannya akan menjadi pirus, sedangkan elektroda lainnya menjadi hitam. Jika Anda ingin melakukan percobaan ini beberapa kali atau untuk jangka waktu yang lebih lama, disarankan untuk membuat beberapa elektroda tembaga terlebih dahulu. Elektroda grafit atau platinum dapat digunakan sebagai gantinya karena bahan ini tidak akan terdegradasi.