2016年1月15日金曜日

<静電気実験> 静電気で追いかけっこ

冬場や乾燥した日には厄介な「静電気」
この静電気を使って、楽しい実験をしてみましょう。

まずは最も簡単に出来る 「静電気で追いかけっこ」です。

①6mmφのストローの曲がる部分を切り離し
長い方の真ん中に一つ穴パンチで穴を開けます。

②ストローの両端にアルミ箔の旗を貼り付けます。
アルミ箔は3~4cm程度のもので、先をとがらせておきます。
真ん中の穴にペンシルキャップの頭を入れます。

③竹串のとがっていない方をを発泡スチロールに刺し
とがった方に②のペンシルキャップをかぶせます。
(下の台は発泡スチロールでなくてもOKです。)

ストローをティッシュペーパーでこすってから
アルミ箔の旗に近付けると、ストローに引き寄せられます。
軽く接触させると、反発して逃げていきます。
アルミ箔を手で触るとリセットします。

ビデオでご覧ください。
video


ストローをティッシュでこすると
ストローはマイナスにティッシュはプラスに帯電します。
負になるか正になるかは
どの素材同士を接触させるかで決まります。

この帯電列の左の方が正に帯電しやすく、
右の方が負に帯電しやすいものです。


今回はポリプロピレン製のストローを紙製のティシュペーパーでこすったので、
ストローは負に帯電しました。

帯電するときには正電荷は移動することが出来ず
負電荷をもつ電子が移動します。

でもでも・・・?? 
ティッシュペーパーやストローの間で、
そんなに簡単に電子が移動するなら
電気も流すことも出来るんじゃないの~って思いますが
電子の移動は、物質のごくごく表面のみの話です。


今回の実験ではまず、電気的に中立なアルミホイルに
負に帯電したストローを近付けました。
アルミホイルはゆっくりとストローに引き寄せられます。(引力)

次に点や線でちょこっと接触させると電子が移動し
アルミ箔はマイナスに帯電します。
また、接触させなくてもかなり接近させた場合には放電によって電子が移動します。
アルミ箔もストローも負に帯電した状態となり、
アルミ箔はストローから逃げていきます。(斥力)

より多くの電子を移動させようと、
プラスチック板の面をアルミホイルに接触させると・・・
あれ?全く反発しない!ってことがあります。
この場合には下図のようなことが発生していると考えられます。




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