Av Robert Dumas
Uppdaterad 30 augusti 2022

Elektrisk ledningsförmåga är ett materials förmåga att bära en elektrisk ström. Även om metaller är kända ledare, kan många vardagsföremål demonstrera denna egenskap i ett klassrum eller en vetenskapsmässa. Följande experiment använder vanliga hushållsartiklar, hantverk och billig elektronik för att avslöja hur material, lösningar och till och med jord leder elektricitet.

Bästa elektriska ledare

Mål:Bestäm vilket av följande material som leder elektricitet bäst:metall, luft, vatten eller plast.

1. Placera en 6 x 12-tums skiva på en plan yta.
2. Placera ett batteri och en ficklampa på motsatta ändar av brädan.
3. Anslut batteriets pluspol till en glödlampa med en tråd.
4. Anslut en andra kabel till batteriets minuspol; lämna den andra änden fri.
5. Anslut en tredje kabel till glödlampans oanvända terminal; lämna den andra änden fri.
6. Lima fast en liten plastmugg, ett metallgem och ett plasthalm i mitten av brädan. Fyll koppen med vatten.
7. Rör vid de fria ändarna av de två ledningarna (en från glödlampan, en från batteriet) mot varje föremål i tur och ordning och observera om glödlampan lyser.
8. Testa luftledningsförmågan genom att hålla de två lediga ledningarna så nära varandra som möjligt utan att röra dem.
9. Upprepa varje test tre gånger och registrera resultaten.

Kraftfull produkt

Mål:Identifiera vilka frukter och grönsaker som är de bästa elektriska ledarna.

1. Samla sex föremål:lök, kålrot, potatis, tomater, apelsiner och citroner.
2. Förbered ett pH-testkit, en zinkskruv, koppartråd och en multimeter.
3. Sätt in koppartråden i ena änden av en frukt/grönsak och zinkskruven i den andra.
4. Ställ in multimetern på resistansläge (ohm); placera den röda sonden på koppartråden och den svarta sonden på zinkskruven. Spela in läsningen.
5. Koppla bort mätaren, skär upp produkten och testa dess pH med satsens pappersremsa. Anteckna pH-värdet.
6. Upprepa för alla sex objekt.
7. Skapa ett diagram som visar varje objekts resistans och pH. Lägre resistans indikerar bättre konduktivitet; notera hur pH påverkar resultatet.

El och vatten

Mål:Utforska hur lösta ämnen påverkar vattnets ledningsförmåga.

1. Använd rumstemperatur destillerat vatten och en multimeter inställd på motståndsläge.
2. Mät och registrera motståndet hos vanligt destillerat vatten.
3. För varje tillsats—salt, socker, bakpulver, vinäger—tillsätt 1½ tesked till 2 koppar destillerat vatten, blanda och testa motståndet. Lägg till ytterligare 1½ tesked varje gång och registrera de nya avläsningarna.
4. Jämför resultat; ju lägre resistans, desto högre konduktivitet.

Elektrisk ledningsförmåga för jord

Mål:Bestämma hur jordtyp och gödningsmedel påverkar konduktiviteten.

1. Förbered fyra bägare märkta:sand, lera, lerjord och lerjord med gödningsmedel.
2. Torka lika delar av varje jord i en ugn och väg upp 200 g i varje bägare.
3. Tillsätt 200 ml vatten till varje bägare; för "lerjord med gödsel"-bägaren, tillsätt 50 ml flytande gödningsmedel.
4. Låt jorden absorbera vatten i ~30 minuter.
5. Sätt i två kopparelektroder med 2 tums mellanrum i en bägare.
6. Anslut ett 12-voltsbatteri och en milliammeter över elektroderna:batteri positivt till en elektrod, batteri negativt till den andra och en tredje ledning till oanvända poler.
7. Spela in milliampereavläsningen; den högsta avläsningen indikerar den bästa konduktiviteten.
8. Upprepa för varje jordtyp och sammanställ en resultattabell.

Dessa experiment ger tydliga, praktiska insikter i vetenskapen om elektrisk ledningsförmåga samtidigt som de främjar nyfikenhet och kritiskt tänkande. Var alltid försiktig när du hanterar batterier, ledare och vätskor för att säkerställa en säker inlärningsmiljö.