بررسی رسانایی الکتریکی مواد مختلف در راستای انجام آزمایشات گوناگون و رسیدن به نتایج مهم علمی و استفاده از این داده های به دست آمده از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. هر یک از مواد در طبیعت با رسانایی به خصوصی شناخته می شوند و از این نظر با ویژگی های به خصوصی همراه هستند. مواد رسانا با میزان رسانایی مختلفی همراه هستند.
به این ترتیب مواد تنها به دو دسته نارسانا و رسانا تقسیم بندی نمی شوند و دسته بندی های گوناگونی برای آن ها وجود دارد. مواد رسانا هر یک خواص گوناگونی دارند و در بسیاری از لوازم و تجهیزات صنعتی مهم به کار می روند. به همین خاطر اجرای این آزمایشات در سطح پیشرفته برای استفاده بهتر از این متریال اهمیت دارد.
می توایند مقاله آزمایش بررسی رسانایی گرمایی فلزات و نافلزات را مطالعه کنید.
توجه
برای انجام دقیق و اصولی آزمایش بررسی رسانایی الکتریکی مواد مختلف باید مراحل انجام کار را در یک مکان مناسب و بی دردسر انجام دهید. این محیط باید مجهز بوده و انواع تجهیزات و لوازم آزمایشگاهی را در راستای افزایش ایمنی و حفظ صحت نتایج به دست آمده در بر داشته باشد. برای اجرای آزمایشات مربوط به رسانایی الکتریکی در مواد مختلف پیش تر باید تجهیزات اولیه را آماده کرده و سپس مراحل مربوط به آن را قدم به قدم پشت سر بگذارید.
تجهیزات اولیه برای انجام آزمایش رسانایی الکتریکی
برای اجرای این آزمایش ساده باید ابتدا به کیفیت لوازم کار مورد استفاده خود دقت داشته و آن ها را از نمایندگی ها و فروشگاه های معتبر خریداری کنید. برخی از این تجهیزات اولیه را در زیر مشاهده می کنید:
⦁ در ابتدا از یک مدار الکتریکی ساده کمک می گیریم که اجرای این آزمایشات را بسیار ساده تر می کند.
⦁ میخ های آهنی نیز در اجرای این آزمایش نقش مهمی ایفا می کنند و باید فراهم شوند.
⦁ در برخی مراحل از گوگرد نیز برای اجرای واکنش های مورد نظر استفاده می شود.
⦁ سیم مسی نیز باید به مقادیر مورد نیاز در این واکنش علمی به کار برده شود.
⦁ تیغه ها یا فویل های آلومینیومی نیز از مواد مهم مورد نیاز در این حیطه به شمار می روند.
⦁ گرافیت یکی از مواد آزمایشی مهم که به جای آن از نوک مداد سیاه معمولی نیز استفاده می شود.
مراحل اجرای آزمایش
مرحله آزاد سازی سیم
در بخش اول از این پروسه آزمایشی کلیدهای مربوط به مدار را برداشته و دو سر سیم مربوط به آن ها را آزاد می کنیم. سپس دو سر سیم را با هم تماس داده و لامپ به کار رفته در مدار را به خوبی تست می کنیم. به این ترتیب اجرای آزمایش مورد نظر بی عیب و نقص انجام خواهد شد. شما می توانید با این روش از سالم بودن مدار مورد استفاده اطمینان حاصل کنید. به این ترتیب هر نتیجه ای که از آزمایش اجرایی به دست آورید نزدیک به واقعیت خواهد بود.
متصل کردن سیم به میخ آهنی
در مرحله بعدی از انجام آزمایش بررسی رسانایی به سراغ میخ های آهنی می رویم. این میخ ها را باید به دو سر سیم آزاد شده متصل کنیم. به این ترتیب جریان برق مورد نیاز برقرار خواهد شد. در این مرحله نیز لازم است که لامپ به کار رفته در مدار برای بار دوم نیز روشن شود. به این ترتیب از کیفیت همه تجهیزات مورد استفاده اطمینان حاصل خواهید کرد.
استفاده از سیم مسی
در این مرحله باید میخ را به دو سر سیم مسی متصل کنید. به این ترتیب میزان رسانایی آن در آزمایش بررسی رسانایی الکتریکی مواد مختلف مشخص خواهد شد. در این زمینه باید از خلوص کلیه مواد و متریال اولیه خود نیز اطمینان حاصل کنید. در این جا نیز باید به نحوه روشن شدن لامپ به کار رفته در مدار دقت داشته و بر این اساس رسانایی مس را با سیم معمولی مقایسه کنید. هر یک از این دو متریال با خواص و ویژگی های به خصوصی شناخته شده و بی شک از نظر میزان رسانایی نیز با هم متفاوت هستند.
استفاده از فویل آلومینیومی
در بخش بعدی از این آزمایش باید به رسانایی فویل آلومینیومی به عنوان ماده جانبی رسیدگی کنید. برای این منظور سیم مسی را از دو سر میخ دور کرده و آن را به فویل متصل می کنیم. در این جا نیز باید به روشن شدن لامپ به کار رفته در مدار دقت داشته و این فرایند را ارزیابی کنید.
استفاده از گرافیت
در بخش بعدی از این آزمایش نوبت به گرافیت و ارزیابی میزان رسانایی آن می رسد. در این راستا باید دو سر سیم را به گرافیت متصل کرده و از رسانایی این ماده نیز اطمینان حاصل کنید. این بار نیز باید روشن شدن لامپ را به دقت زیر نظر داشته باشید و این مهم را ارزیابی کنید. به این ترتیب کیفیت عملکرد رسانایی این ماده نیز مشخص می شود.
استفاده از گوگرد
برای انجام دقیق تر آزمایش بررسی رسانایی الکتریکی مواد مختلف گوگرد را نیز در این فرایند تست می کنیم. در این زمینه باید دو سر سیم را این بار به گوگرد تماس داده و نحوه روشن شدن لامپ به کار رفته در مدار را ارزیابی کنید. به این ترتیب رسانایی این ماده نیز مشخص خواهد شد.
نتیجه آزمایش بررسی رسانایی الکتریکی
در این آزمایش نتایج مهمی حاصل شده است. از جمله آن ها می توان به ارزیابی میزان رسانایی انواع مواد به کار رفته در طول پروسه آزمایشی اشاره کرد. همچنین تفاوت اقلام رسانا و نارسانا نیز به صورت عملی در این آزمایش مشخص شده که مزایای بی شماری برای داده های اطلاعاتی افراد به همراه دارد.
پرسش :
- کدام یک از این مواد رسانا است؟ ( آهن – گوگرد )
- کدام یک از این مواد نافلز رسانا است؟ ( مس – گوگرد – گرافیت )
- کدام یک دارای الکترون آزاد نیست؟ ( مس – گوگرد – گرافیت )
پاسخ :
- آهن
- گرافیت
- گوگرد
جمع بندی
در این آزمایش مشخص می شود که گوگرد با خاصیت رسانایی همراه نیست و آهن یک رسانای باکیفیت در این زمینه به شمار می رود. همچنین در این میان گرافیت نیز به عنوان یک نافلز رسانا معرفی می شود و خواص بسیار مهمی در این حوزه دارد. رسانایی این مواد در طول انجام مراحل آزمایشی با اتصال مواد به دو سر سیم متصل به لامپ در مدار مشخص خواهد شد. در این میان گوگرد دارای الکترون آزاد نیست و برخلاف آن مس و گرافیت این مواد را در خود جای می دهند.
