Юный техник, 2011 № 01

Вам понадобятся: втулка от рулона туалетной бумаги, лист писчей бумаги, воздушный шарик, скотч, свеча, спички.

Сложите из бумаги колпак так, чтобы на его конце осталось отверстие диаметром 0,5 сантиметра. Наденьте колпак на один конец картонной втулки и приклейте скотчем так, чтобы он плотно прилегал к картону. Слегка, но не до конца, надуйте воздушный шарик. Натяните надутый шарик на другой конец втулки и закрепите скотчем. Поставьте свечу на стол и зажгите ее. Поднесите бумажный колпак к зажженной свече на расстояние 1 сантиметр. Быстро и сильно нажмите на воздушный шарик.

Если резко нажать на надутый шарик, из него выйдет воздух, который через отверстие в колпаке выйдет наружу. У воздуха будет всего один путь — маленькая дырочка в колпаке. Поэтому поток воздуха окажется плотным и точно направленным, а его скорость — высокой. Свеча погаснет. Если же нажать на шарик медленно или свеча будет расположена далеко от конструкции, потоку воздуха не хватит скорости, чтобы ее погасить.

Продолжите эксперименты, нажимая на шарик не резко или удалив колпак от свечи на большее расстояние — 5 — 10 сантиметров. Оцените, как при этом меняется результат эксперимента.

ПОЛИГОН Солнечная батарея

Даже в наши дни, когда, кажется, все можно купить, не перевелись еще в мире люди, умеющие многое делать своими руками. Ниже мы приводим рассказ популяризатора науки Симона Куилена о том, как можно сделать собственными руками солнечную батарею.

Солнечная батарея, вы знаете, наверное, — это фотоэлемент, преобразующий энергию света в электричество. Такие батареи питают энергией Международную космическую станцию, а также ваш карманный калькулятор и еще множество других устройств.

Настоящие фотоэлементы делают на заводах, где стоит дорогостоящее оборудование, в частности, вакуумные печи, поддерживается идеальная чистота, а в воздухе нет ни пылинки. Мы же с вами сделаем элемент солнечной батареи из меди.

Для работы вам понадобится медная пластинка (или толстая фольга) толщиной примерно 0,1 мм и такими размерами, чтобы из нее можно было вырезать два куска примерно 15x15 см. Пинцет или плоскогубцы, чтобы не держать пластинку руками. Два «крокодильчика», которыми пользуются радиолюбители, когда им нужно подсоединиться к той или иной точке электрической схемы. Еще понадобятся 2–3 метра тонкого провода в пластиковой изоляции, чувствительный микроамперметр, который может измерять токи от 0 до 50 микроампер, и кухонная плита.

Кроме того, запаситесь 2-литровой пластиковой бутылкой из-под воды или двухлитровой стеклянной банкой с широким горлом, поваренной солью, наждачной бумагой и ножницами, чтобы резать вашу медную пластинку.

Вырежьте медную пластинку по размеру конфорки плиты (см. рис.). После этого тщательно вымойте руки с мылом, чтобы были чистыми. Затем с мылом или иным моющим средством столь же тщательно обезжирьте поверхность медной пластины, зачистите ее мелкой наждачной шкуркой до блеска, чтобы удалить окисную пленку.

Подготовленную пластинку положите на плиту и включите нагрев. (Если у вас дома газовая плита, воспользуйтесь электроплиткой, иначе эксперимент не удастся.) По мере нагревания по поверхности пластинки побегут красивые — апельсиновые, сиреневые, красные — узоры побежалости. Вскоре пластинка начнет чернеть, покрываясь слоем оксида меди. Подождите до тех пор, пока вся пластина не станет черной и пленка черноты не получится достаточно толстой. Это должно произойти примерно через полчаса после начала обработки.

После этого выключите нагрев и подождите, пока пластина остынет до комнатной температуры. Остывая, металл, как известно, сжимается. А поскольку коэффициенты сжатия меди и ее окислов отличаются, то черные хлопья начнут отслаиваться, обнажая нижележащий слой.

Медная пластинка на конфорке электрической плиты.

Готовый фотоэлемент в тени дает около 6 мкА тока.

Когда же фотоэлемент выставили па яркий свет, величина тока подскочила до 33 мкА.

Опыт показывает, что примерно через 20–30 минут, когда медь охладится до комнатной температуры, большая часть черноты отслоится. Остальное зачернение попробуйте смыть под струей проточной воды. Только не старайтесь убрать все черные пятна жесткой щеткой или каким иным способом. При этом очень легко повредить тонкий красный слой оксида меди, который, собственно, вам и нужен для работы солнечного элемента.