A fizikatanítás kezdetei Hódmezővásárhelyen
Szilárd testek mechanikája
- Az anyagi pont kinematikája
- Az anyagi pont dinamikája
- Impulzus, energia, munka
- Merev testek kinematikája és sztatikája
- Pontrendszerek mechanikája
- Merev testek dinamikája
- Mechanikai jelenségek egymáshoz képest mozgó vonatkoztatási rendszerekben
Deformálható testek mechanikája
- Folyadékok mechanikája
- Gázok mechanikája
Rezgések és hullámok
- Hangtan
- Hullámtan
Hőtan
- Hőmérséklet és hőmennyiség, a testek hőtágulása
- Halmazállapot-változások
- A hő terjedése
Optika
- Geometriai optika
- Fizikai optika
Elektromosság és mágnesesség
- Elektrosztatika
- A stacionárius áram (egyenáram)
- Mágneses tér vákuumban és az anyagban
- Elektromos áram szilárd testekben, folyadékokban,gázokban
- Az időben változó elektromágneses tér
Arcképcsarnok

Winter-féle dörzselektromos gép (beszerzési év: 1862-63)


            A Winter-féle dörzselektromos gép nagyobb mennyiségű elektromos töltés előállítására szolgál. Georg Winter osztrák fizikus 1850 körül, a korábbi próbálkozásokat tökéletesítve készítette el gépét, amelynél egy üvegtengely segítségével forgatható üvegkorong, egy üveglábakra állított favillának belső falaira erősített, s amalgámmal bevont bőr párnákhoz dörzsölődik. A dörzsölődéstől az üvegkorong pozitív, a bőrpárnák negatív töltésűek lesznek. Az üvegkorong töltéseit egy szintén üveglábakon elhelyezett sárgaréz gömbre vezetjük az üveggömb két oldalán elhelyezett tűsor segítségével, amelyek a csúcshatás miatt felszívják a töltéseket. A sárgaréz gömböt, ún. pozitív gyűjtőnek, vagy konduktornak nevezzük. A negatív töltések a bőrpárnákról közvetlenül átmennek a velük érintkező, s szintén sárgarézből készített ún. negatív gyűjtőre.

A Winter-féle dörzselektromos gép

            Az üvegkorongról a pozitív gyűjtőbe csak addig mennek át a töltések, míg a korongon a potenciál nagyobb, mint a gyűjtőn. A felszaporodott negatív töltések egy része a korong pozitív töltéseivel egyesül, ezért a gép még több pozitív töltést tud előállítani, ha a negatív gyűjtőt a Földdel összekötjük, így a negatív töltéseket levezetjük róla.
            Ezzel a géppel olyan sztatikus elektromos mezőt tudunk kelteni, amelyet nagyon nagy feszültség, ugyanakkor csak kevés töltés jellemez. Emiatt ennek a gépnek - és főleg a tartozékoknak- a segítségével az elektrosztatikus alapjelenségek szinte mindegyike bemutathatóvá válik.

Néhány, a Winter-féle dörzselektromos géppel elvégezhető egyszerűbb kísérlet:
    I. A csúcsok szívó hatásának bemutatása

    A bemutatáshoz használhatjuk azt az 1905-ben beszerzett szigetelőállványra és üvegrúdra helyezett sárgaréz gömbhöz csatlakozó rézcsúcsot vagy a szintén a géphez tartozó, kézben könnyen tartható szigetelt fémcsúcsot.
Ha a fémcsúcsot rövid ideig a dörzselektromos gép egyik elektródjával szembe állítjuk, majd elvesszük onnan, akkor elektroszkóp segítségével kimutatható, hogy a csúcs elektromos töltéssel rendelkezik. Valójában az elektromos influencia következtében tulajdonképpen kétféle elektromos töltés keletkezik, de a gép sarkának töltésével ellenkező előjelű töltések a csúcson át a gép sarkára áradnak, így a csúcson maradt - a gép sarkával megegyező előjelű töltések-, szabadon fejthetik ki hatásukat.
    A csúcsról kiáramló töltéseket könnyen kimutathatjuk, ha a gép egyik elektródáját és a csúcsot fémes összeköttetésbe hozzuk. Ha a csúcs közelébe egy égő gyertyát helyezünk, akkor a gyertya lángja a csúccsal ellentétes irányba elhajlik. Ezt a jelenséget elektromos szélnek nevezzük.

Sárgaréz fémcsúccsal
II. Elektromos Segner-kerék

    A Winter-gép tartozékaként, szintén az elektromos szél bemutatására szolgál az ún. elektromos Segner-kerék, amelyet Segner János András (1704-1777) magyar orvos fizikusról neveztek el.

Elektromos Segner- kerék

    Ez az eszköz egy szigetelő állványon elhelyezett tűhegyen forgó, két darab, egymásra merőleges, vékony sárgaréz rúd, amelyeknek a végeit a kihegyezték, és a rudak végei által leírt körpálya érintőinek irányába meghajlították. Miután a Segner-kerék fémes részét összeköttetésbe hoztuk a dörzsgéppel (miközben a gép másik sarkát leföldeltük), a meghajlított tűhegyeknél tapasztalható elektromos szél (a csúcsok közelében levő levegő részecskék és porszemecskék töltéseit a csúcs megosztja, magához vonzza és ellöki őket magától), a csúcsokkal ellenkező irányba kezdi forgatni a kereket.

III. Faraday-kalitka

    A Faraday-kalitka a nevét Michael Faraday (1791-1867) angol fizikusról kapta. Ez az eszköz gyakorlatilag egy sűrű szövésű drótháló, amellyel az elektromos árnyékolást kiválóan be lehet mutatni. Egy szigetelőnyélen elhelyezett sárgaréz tányérra helyezzünk elektroszkópot, amelyet borítsuk le egy Faraday-kalitkával. Ha a kalitkát fémes összeköttetésbe hozzuk a dörzselektromos gép elektródájával, akkor tapasztalhatjuk, hogy a drótháló külső oldalán mozgathatóan megerősített papírszeletek kitérést mutatnak (azaz töltéseket jeleznek), míg a drótháló belsejében levő elektroszkóp semmit sem jelez. Vagyis az elektromos mező nem jutott be a drótháló belsejébe.

Faraday-kalitka
IV. Elektromos bokréta

    Az elektromos bokréta egy fa állványra helyezett üvegrúd, amelynek a végére selyempapír csíkokból egy köteget kötöttek. Ha a bokrétát elektromos összeköttetésbe hozzuk a dörzsgéppel (miközben a gép másik sarkát leföldeljük), akkor a papírszalagok a géppel azonos töltésűekké válnak, így taszítani kezdik egymást, azaz bokrétává ágaznak szét.

Elektromos bokréta
V. Szigetelo zsámoly

    A szigetelő zsámoly egy porcelán lábakon elhelyezett fadeszka. Ha ráállunk a szigetelő zsámolyra és megfogjuk az egyik elektródot (miközben a gép másik sarkát leföldeljük), akkor a gép beindításakor a gép töltései feltöltik testünket. Így, ha valaki ezután hozzánk ér, vagy hozzánk közelít, akkor szikrák ugranak a kezére. Ha valaki a tenyerét fejünk fölé tartja, a hajunk szétágazik.

Szigetelő zsámoly
VI. A leydeni palack feltöltése

    A leydeni palack töltésekor a külső fegyverzetet leföldeljük, míg a belső fegyverzettel fémes összeköttetésben levő rúd gömbjét a gép egyik elektródájához közelítjük. A gép másik sarkát szintén leföldeljük. A gép beindítása után azonnal szikrák ugranak át a leydeni palack gömbjére. Ha ezek a szikrák már teljesen legyöngültek, akkor a palack már teljesen fel van töltve. A feltöltéskor vigyázni kell arra, hogy a palack külső fegyverzetét és a belső fegyverzettel fémes kapcsolatban levő fém rudat illetve fémgömböt egyszerre ne fogjuk meg! A feltöltött leydeni palack belső fegyverzetének önmagában való megérintése is életveszélyes, akár halált is okozhat.
    A leydeni palackot általában egy szigetelő nyélen elhelyezett sárgaréz rúd két végén levő két gömbbel az ún. kisütővel szokták kisütni. Ezzel a két fegyverzetet a gömbökkel egyidejűleg érintve a palack elveszíti a töltését.

Leydeni palack
VII. A Franklin-tábla töltése

    A Franklin-táblát a leydeni palackhoz hasonlóan töltjük fel és sütjük ki. Az egyik sztaniol lemezt a földdel, míg a másikat a gép egyik sarkával kötjük össze.

Franklin tábla

    A kisütésnél a kisütő egyik gömbjéhez kellő hosszúságú rézdrótot erősítünk, mert a kisütő két gömbjének nagy az egymástól való távolsága.

VIII. Áron vesszoje

    Áron vesszője tulajdonképpen egy díszes fatalpon álló üvegrúd, amelyre rombusz alakú sztaniol lapocskákat ragasztottak fentről lefelé spirál alakban. Ha a dörzsgép két elektródáját a vesző aljához illetve tetejéhez helyezzük, akkor a sztaniol lapok közötti kis réseknél csak szikrák formájában jöhet létre a vezetés, emiatt a rúd a spirál alakú vonalak mentén szikrázásba kezd.

Áron vesszője
IX. Elektromos golyójáték

    Az elektromos golyójáték egy fényezett fatalpon elhelyezett üvegedény, amelyben bodzabélből készült golyócskák találhatóak. A henger alakú üvegedény alja sárgarézből készült, míg a tetején levő lyukon keresztül egy sárgaréz rúd nyúlik be az üveghengerbe. A rúd két végén egy-egy sárgaréz golyó található. A rudat szabadon mozgathatjuk, így az alsó golyó távolsága az alsó rézlaptól tetszőlegesen beállítható.
    Ha az edény alját leföldeljük és a rézrúd felső gömbjét a dörzselektromos géppel összekötjük, akkor a bodzabél golyócskák töltései megosztódnak és az alsó gömb magához vonzza őket. Miután átvették a gömb töltését, letaszítódnak onnan és a leföldelt alsó rézlemeznél elveszítik töltésüket. Ezután a folyamat kezdődik elölről, s a bodzabél golyócskák addig ugrálnak a gömb és a földelés között, míg a gömb el nem veszíti az összes töltését.

Elektromos golyójáték
X. Szikrázás csúcs és tányér között

    A gép tartozékaként szereplő, egy-egy szigetelő állványon elhelyezett rézcsúcs, illetve a vele szemben elhelyezett réztányér segítségével szintén szikrázást állíthatunk elő, ha a tányért a negatív, a csúcsot pedig a pozitív elektróddal hozzuk fémes érintkezésbe. A gép beindításakor igen élénk, hosszú és sokágú szikrázást tapasztalunk.

Rézcsúcs és réztányér

    A Winter-féle géphez, a szertárban megtalálható kiegészítők nem egyszerre kerültek a szertárba. Az állványukon látszanak a feliratok, mely szerint java részüket a Calderoni cég készítette, míg néhány a Max Kohl taneszköz gyártó cégtől került a szertárba.