Ein elektronisches Gerät wie eine Gleichrichterdiode kann zu Hause mit den verfügbaren Werkzeugen und der Kenntnis der Prozesse chemischer Reaktionen erstellt werden. Da der Betrieb des Geräts darauf basiert, elektrischen Strom in eine Richtung zu leiten und ihn in die entgegengesetzte Richtung zu blockieren, nutzt das Experiment die Ionisierung von Metallen in einer Flüssigkeit und die Bewegung von Elektronen zwischen Elektroden.
Wie man aus einer Spritze eine chemische Diode herstellt
Um einen unidirektionalen Elektronenfluss zu erzeugen, sind zwei Metalle mit unterschiedlichen elektrischen Aktivitäten erforderlich. Geeignet sind Kupfer, Silber, Eisen, Aluminium, Aluminiumoxid usw. Als Behälter wird eine normale 5-ml-Medizinspritze verwendet. Der Kolben wird entfernt und die Dichtscheibe entfernt.
Darin wird ein kleines Loch gebohrt, das zur Befestigung der Mittelelektrode dient.
Die Rolle der Elektrode übernimmt in diesem Fall eine Eisenschraube, an die vor der Montage ein Stück Kupferleiter angeschlossen wird.
Die Schraube wird in die Dichtscheibe eingesetzt und mit einer Mutter gesichert.
Nehmen Sie als nächstes ein Stück Aluminiumfolie (Sie können auch einen Schokoriegel verwenden).Es wird drei- bis viermal zu einem Streifen von 15–20 mm Breite und 150–200 mm Länge gefaltet.
Der Streifen wird auf den Marker gewickelt, um einen Magneten zu bilden. Es übernimmt die Rolle der zweiten Elektrode.
An der Folie ist zusätzlich ein Stück Kupferdraht befestigt.
Die gesamte „Struktur“ wird vorsichtig in den Spritzenkörper eingeführt, sodass der Draht durch die Nase herauskommt.
Um eine Versiegelung zu erreichen, wird die Spitze der Spritze über einem Feuer erhitzt, bis sie schmilzt.
Nun wird der Kolben so in die Spritze eingeführt, dass sich das Ende der Schraube in der Mitte des Folienzylinders befindet.
In den Körper der Spritze wird ein kleines Loch gebohrt. Hierzu ist es praktisch, eine Lötkolbenspitze zu verwenden. Um den Elektrolyten vorzubereiten, nehmen Sie ein Drittel eines Glases Wasser und Natriumcarbonatpulver (Kohlendioxidsalz). Mit einer weiteren Spritze mit Nadel wird der Behälter mit der vorbereiteten Lösung gefüllt.
Aus Sicherheitsgründen wird das Loch verfüllt, obwohl dies möglicherweise nicht notwendig ist, damit die entstehenden Gase entweichen können.
Aufgrund der unterschiedlichen Aktivität der Metalle entsteht zwischen der Schraube und der Folie ein unidirektionaler Elektronenfluss. Bei der Elektrolyse kommt es zur Trennung von Wasserstoffmolekülen, daher ist Vorsicht geboten – sie ist explosiv. Die Funktionsweise eines solchen Einweg-Elektrolytgleichrichters lässt sich gut anhand eines Gleichstrom-Mikromotors (DC-Motor mit 12 V) erkennen. Dazu wird die Diode über einen Transformator an das Wechselstromnetz angeschlossen.
Benutzen Multimeter Sie können die Signalparameter am Ausgang des Transformators überprüfen. Es verfügt über die erforderliche Spannung, der Strom ist jedoch Wechselstrom.
Wenn also ein Motor direkt daran angeschlossen ist, dreht sich der Anker nicht oder bewegt sich ruckartig.
Wenn das zusammengebaute Element an den Stromkreis angeschlossen wird, beginnt sich der Motor zu drehen, da sich das Eingangssignal an ihm in einen von der Diode erzeugten Halbwellen-Gleichstrom ändert.
Daraus können wir erkennen, dass das zusammengebaute Gerät die unteren in eine Richtung begrenzt und die oberen, wenn es in die entgegengesetzte Richtung angeschlossen wird. Durch Drehen am anderen Ende können Sie die Drehrichtung des Motors ändern. Aufgrund der an das Wasser abgegebenen Ionen kann das Element auch als Einwegbrücke wirken. Sein Betrieb ist kurzfristig, bis sich das Wasser in der Lösung in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet, und dies ist nur ein Analogon einer Diode, da sich ihr Widerstand auf der einen und der anderen Seite um eine Größenordnung und nicht um eine Million Mal unterscheidet , wie das einer echten Diode. Dennoch übernimmt es die Funktion der Einweggleichrichtung, wie aus dem Experiment hervorgeht.
