Графит - электрическое сопротивление

Раз уж под рукой есть графитовый аэрозоль (который, как оказалось, стоит не дешево) решил использовать его по прямому назначению - для получения электропроводящего покрытия. Взял круглый кусок пластика (который служил "заглушкой" в упаковке с DVD-дисками), через зажимы "крокодил" подсоединил тестер, поставил самую грубую шкалу - 2000 кОм. Расстояние между зажимами примерно 5 мм. Показания тестера - "1", т.е. сопротивление пластика слишком большое (выше 2000 кОм - максимального измеримого тестером значения).

Замысел был такой: направляю струю аэрозоля на пластик в промежутке между "крокодильчиками", аэрозоль стразу же испаряется, образуется пленка графита и тестер показывает, что сопротивление резко упало - теперь поверхность стала электропроводной.

На практике оказалось, что аэрозоль сохнет далеко не моментально: процесс испарения занял более минуты - все это время сопротивление было очень высоким - тестер показывал "1". Я отсоединил зажимы и подождал, пока жидкость испарится. После этого подсоединил их на расстоянии миллиметра 3. Сопротивление было 1.8 кОм. Взял лист бумаги, на который я нанес графитовое покрытие в первом опыте. Сопротивление - 3.2 кОм.

Для сравнения померил сопротивление различных изделий из графита - тут счет уже шел на единицы Ом. Сопротивление проводов и клемм было 2 Ом, тигля из стеклоуглерода - 4 Ом [1]. Графитовая кювета для спектрального анализа дала 2 Ом, графитовый стержень от марганцево-цинковой батарейки - аналогично 2 Ом (т.е. сопротивление самого графита - без проводов и зажимов - составляло десятые доли Ом).

__________________________________________________
¹ При расстоянии между электродами 5 мм, в других случаях расстояние было миллиметры или сантиметры - точно оно не фиксировалось, т.к. измерения не носили строгий количественный характер. Разумеется, чем больше расстояние между электродами, тем выше электрическое сопротивление. Тут и далее приведено общее сопротивление вместе с проводами и клеммами.

Большое значение имеет хороший контакт в месте соприкосновения электродов и измеряемого предмета. Если контакт плохой, в этом месте может возникнуть значительное сопротивление - гораздо более высокое, чем электрического сопротивление самого измеряемого объекта.

Попробовал крепеж из графитового композита, он сначала дал много - 78 Ом, но только потому, что крепеж не удалось "ущипнуть" крокодильчиками - контакт был неплотным, а сопротивление в месте контакта - высоким. Когда я прижал электроды прищепками, тестер показал 3 Ом.

Попробовал обугленные в печи скорлупки орехов, потом - обугленные косточки оливок. В обоих случаях сопротивление очень высокое - выше верхнего предела измерения тестера. Не удивительно, поскольку и орехи, и косточки обуглены были не до конца.

Попробовал активированный уголь двух марок, одна - неизвестная марка, на вид - мелкие шарики, другая - более крупные шарики марки КСК. Крокодильчики просто погрузил стакан с углем, расстояние между электродами - несколько миллиметров. Сопротивление составляло сотни или тысячи Ом - в зависимости от расстояния между электродами и глубины погружения в слой угля. В случае "мелких шариков" сопротивление изменялось во времени - "прыгало" туда-сюда на десятки Ом - видимо, плотность слоя (а, следовательно - и контакт между частицами) менялись, возможно, под действием движения воздуха, звука, внешних вибраций.

В заключение решил поэкспериментировать с еще одним объектом - графитовыми карандашами, вернее - графитовым слоем, который они оставляют на бумаге. Сначала - простой карандаш. Нанес грифелем покрытие на бумагу - стараясь сделать его как можно более толстым и сплошным. На расстоянии 5 мм присоединил крокодилы. Смотрю на тестер - 265, т.е. сопротивление на порядок меньше, чем сопротивление графитового покрытия, полученного с помощью аэрозоля! Зачем тогда такой аэрозоль?

Оказалось, однако, что я ошибся. В данный момент шкала на тестере была не в Ом, а в кОм (еще бы - я не настолько оптимист, чтобы ожидать, что сопротивление будет меньше тысяч Ом). Т.е. сопротивление слоя графита, полученного на бумаге с помощью простого карандаша, на два порядка выше, чем покрытия, полученного с помощью графитового аэрозоля.

Попробовал провести ту же процедуру с угольным карандашом для косметики. Сначала тестер показал "1" - т.е. сопротивление выше 2000 кОм. Нанес покрытие более тщательно - получилось 160 кОм. Такие высокие значения не удивительны - достаточно слабого микроскопа, чтобы наглядно убедиться, что линия от графитового карандаша на бумаге далеко не сплошная - она состоит из отдельных частичек графита, которые прилипли к волокнам бумаги.

Комментарии

^К1 В журнале "Радио" предлагалось использовать аптечные таблетки активированного угля в качестве датчика давления. Т.е. сопротивление таблетки зависит от давления на неё.

Кстати, вспомнил про угольный микрофон, который до сих пор используется в старых телефонах.

<Углерод, Кремний, Германий, Олово, Свинец> <Электрическая дуга, Электрические разряды, Опыты с Электричеством>

<Химические вулканы и Фараоновы змеи ч.2> <Химические вулканы ч.1> < Опыты со щелочными металлами > < Опыты со щелочными металлами 1 > [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном] <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 1> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 2> <Эксперименты с фосфором ч.1> <Эксперименты с фосфором ч.2> <Эксперименты с водородом 1> <Эксперименты с водородом 2> <Эксперименты с водородом 3> <Хлористый азот (трихлорид азота). Иодистый азот (нитрид иода)> <Перекись ацетона, ГМТД, органические перекиси> <Черный порох> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин, Этиленгликольдинитрат, Нитроэфиры, Нитропроизводные> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (Холодный огонь)> <Ртуть, Амальгамы, Соединения Ртути>
<Углерод (модификации), оксид и диоксид углерода, карбонаты (Обсудить на форуме)> [Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]