|
|
|
|
Problém: A) Ako by ste určili kladný a záporný pól automobilovej akumulátorovej batérie použitím prenosnej lampy z výbavy auta, kúska vodiča a kompasu? Návod na riešenie: Spomeňte si na Oerstedov pokus a na pravidlo pravej ruky. B) Ako vyriešite predchádzajúcu úlohu, ak môžete použiť dva vodiče a pohár s vodou? Návod: Ponorte konce vodičov pripojené na svorky akumulátorovej batérie do vody a pozorujte, čo sa bude diať. C) Ako by ste riešili úlohu, ak máte len dva medené vodiče a surový zemiak? Návod: Vodiče pripojte na svorky batérie a ich voľné konce zapichnite do zemiaku. Vysvetlite pozorovaný jav!. |
 |
| Riešenie: A) Pomocou vodičov,
ktoré máme k dispozícii, zostavíme elektrický obvod z lampy a
akumulátora. Na niektorom z vodičov vyberieme priamy úsek a zdola
priložíme k nemu kompas. Magnetické pole vodiča vychýli ručičku
kompasu. Na základe niektorého z pravidiel na určenie smeru magnetického
poľa priameho prúdovodiča určíme zo smeru výchylky ručičky
kompasu smer prúdu vo vodiči, a tým aj znamienka pólov akumulátora.
Prítomnosť lampy je pre riešenie úlohy nepodstatná, lebo jej
funkcia spočíva iba v ohraničení prúdu v obvode, čím sa pri krátkodobom
zapojení akumulátora netreba zaťažovať.
B) Vodiče pripojíme na póly batérie a ich voľné konce pustíme do pohára s vodou. V pohári začne prebiehať elektrolýza vody, ktorú možno pozorovať podľa plynných bubliniek vytvárajúcich sa na tých koncoch vodičov, ktoré sú ponorené do vody (aby sa proces elektrolýzy zosilnil, treba kvapnúť do pohára trochu kyseliny sírovej). Keďže molekula vody pozostáva z dvoch atómov vodíka a iba jedného atómu kyslíka a pri rovnakých tlakoch musia rovnaké objemy obsahovať rovnaké počty molekúl plynu, bude sa pri elektrolýze uvoľňovať dvakrát viac vodíka. Preto keď sa pozrieme, na ktorej elektróde vidno viac bubliniek, ľahko zistíme, kde sa uvoľňuje plynný vodík. Potom už nie je ťažké určiť, s akým pólom je príslušný vodič spojený, lebo vodíkové ióny majú kladný náboj, a teda vodík sa musí uvoľňovať na katóde. C) Ak cez zemiak prechádza elektrický prúd, spôsobí v ňom elektrolýzu vody. V dôsledku tohto procesu sa v blízkosti vodiča vedúceho k zápornému pólu batérie bude uvoľňovať vodík a v okolí vodiča spojeného s kladným pólom kyslík. Pôsobením kyslíka na meď vznikajú oxidy a hydroxidy medi, ktorých ióny sfarbujú oblasť okolo príslušného vodiča do modro-zelena. Pri druhom vodiči sa sfarbenie nebude pozorovať. Teda vodič, v okolí ktorého sa zemiak sfarbí do zelena, je pripojení na kladný pól batérie. |
|
