LED v solném roztoku

Pokus číslo: 1718

  • Cíl pokusu

    Cílem pokusu je ukázat elektrickou vodivost kapalin.

  • Teorie

    Roztoky kyselin, zásad a solí, které vedou elektrický proud, se nazývají elektrolyty. Jejich vodivost je způsobena elektrolytickou disociací, při které vznikají kladné a záporné ionty. Elektrické pole, které vznikne v elektrolytu mezi katodou a anodou, působí na ionty elektrickými silami a vyvolává jejich uspořádaný pohyb – elektrický proud. Látkové změny vyvolané průchodem proudu elektrolytem na elektrodách se nazývají elektrolýza (podrobněji popsáno v Encyklopedii fyziky).

    Napětí mezi vývody LED je úměrné vzdálenosti mezi oběma konci a orientaci vzhledem k elektrodám. Nejjasněji tedy svítí ty diody, jejichž vývody jsou orientovány rovnoběžně se směrem intenzity elektrického pole a ve směru správné polarity (katoda LED blíž záporného pólu zdroje).

  • Pomůcky

    Nádoba na elektrolyt, regulovatelný zdroj napětí (do cca 30 V), několik LED, malé destičky z polystyrénu či korku (osvědčily se polystyrenové podložky pod krájené sýry), krokosvorky, elektrody (stačí i alobal), kuchyňská sůl, spojovací vodiče.

    Obr. 1: Pomůcky potřebné k pokusu
  • Postup

    1. Vývody LED umístíme na malé lehké destičky a jejich vývody roztáhneme směrem od sebe (viz obr. 2).
    Obr. 2: Detail LED
    1. Do nádoby nalejeme koncentrovaný roztok soli, vložíme elektrody a na ně připojíme zdroj napětí.
    2. Zapneme zdroj a postupně zvyšujeme napětí.
    3. Když do elektrolytu pod napětím vložíme LED, rozsvítí se podle toho, jak jsou orientované jejich vývody vzhledem ke směru intenzity elektrického pole.
  • Vzorový výsledek

    Video níže ilustruje možný průběh pokusu.

  • Technické poznámky

    • Místo elektrod můžeme použít alobal, kterým obalíme protilehlé stěny nádoby s roztokem.
    • Vhodné napětí je dobré si předem vyzkoušet pomocí jedné diody položené na hladinu v propustném směru, později ho můžeme upravit tak, aby svit byl optimální.
    • Diody můžeme otáčet a zkoumat, jak souvisí jejich svit s orientací vývodů.
Typ pokusu: kvalitativní
Věková skupina: od 2. stupně základní školy
Potřebné vybavení: proveditelné s pomůckami, které se na školách obvykle vyskytují
Čas přípravy pokusu: 3–10 minut
Čas provedení pokusu: 3–10 minut
Pokus je zachycen na videu