Гравировка металлов простым карандашом

Графит, с точки зрения его свойств, является очень интересным элементом. Являясь одной из модификаций углерода, он имеет свою кристаллическую решётку и может встречаться в природе в виде как одного из самых мягких веществ (собственно, графит), так и одного из самых твёрдых (алмаз). Помимо этого, графит достаточно хорошо проводит электрический ток (что позволяет делать на его основе токопроводящие краски и многое другое). 

 

При подключении к источнику питания, на кусочке графита, как и на любом проводнике, начинает выделяться тепло и графит быстро накаляется (см. наш опыт "Графитовая лампочка"). Для того, чтобы сделать графитовый гравер, нужно заставить графитовый стержень накаляться до большой температуры лишь в одной точке (там где графит будет касаться металлической заготовки), тем самым испаряя металл в точке касания.

 

Как же добиться того, чтобы графитовый стержень накалялся лишь в одной точке? Нужно сделать так, чтобы сопротивление графита в этой точке резко возрастало (ведь по закону Джоуля-Ленца, при одинаковом токе, больше теплоты выделяется на участках с наибольшим сопротивлением). Зная, что сопротивление любого проводника находится в обратной зависимости с площадью его поперечного сечения, делаем следующее - хорошенько затачиваем кончик грифеля (уменьшаем площадь сечения - увеличиваем сопротивление). В верхней части карандаша делаем канавку, оголяя графитовый стержень и соединяем с проводом (важно, чтобы в месте соединения, провод как можно уверенней соприкасался со стержнем, иначе это соединение так же начнёт сильно греться). 

 

Изолируем всё с помощью термоусадочной трубки или изоленты. Для того, чтобы не "перегружать сеть" и избежать короткого замыкания, ограничиваем ток с помощью обычной лампы накаливания (в нашем случае это лампочка, мощностью 200 Вт). Таким образом, ток в цепи не будет превышать тока, который пройдёт через лампочку (для 200-ваттной лампочки это около 0,9 А) Не забываем про защиту! Гравировку нужно проводить в резиновых перчатках и под контролем взрослых!

 

В ходе гравировки, время от времени, следует подтачивать карандаш и, на всякий случай, проверять провода на предмет нагрева. Если провода, идущие от гравера, станут ощутимо тёплыми, следует немедленно отключить установку во избежание возгорания.

Категория: Видео-опыты (физика) | Добавил: Batan1st (20.03.2016)
Просмотров: 3619 | Теги: Высокое напряжение, простой карандаш, наука детям, графитовый гравер, гравер, Физика | Рейтинг: 2.0/1