2016年1月15日金曜日

<静電気実験> 静電気モーター(フランクリンモーター) (正電荷・負電荷ともに利用)

ちょっと変わった静電気の実験方法を考案してみました。
塩ビ板とアルミ箔を直接摩擦し、塩ビ板を負にアルミ箔を正に帯電させて
正電荷・負電荷ともに利用するという仕掛けです。

今回一連の静電気実験

これらは全て正電荷・負電荷ともに利用して実験しています。

今回の「フランクリンモーター」は静電気でピンポン玉をモーターのように回す実験です。

フランクリンモーターをはじめ、静電気の装置を作るときには
電荷の通り道に発泡スチロールやプラスチック系のものを
使用することがポイントです。(接地極以外の部分)
絶縁体だからと言って、紙、木材、石などを使用すると電荷が うまく流れません。
これらは電気は通さなくても、静電気は通してしまうのです。


①ピンポン玉の中心に長さ5cm以上の針を刺します。
(ここで利用したのは5.5cmのものです。)
この実験では、この作業が一番難しいかもしれないです。
2cm×1cmのアルミテープを4枚貼ります。
斜めに貼っていますが、真横に貼ってもOKです。
アルミテープ同士の間隔は1cm前後開けておきます。

ピンポン玉の中心に針を刺すのは
それなりの道具があればやりやすいのかも知れませんが
簡単に出来る方法として・・・


②材料を切り出します。長さは適当で構いません。
・カラーボード(発泡スチロール板でもOK) 30cm×15cm
・発泡スチロール棒 1.5cm角 長さ15cm 1本、針の長さに合わせたもの 2本
・塩ビ板(硬質カードケース利用) 25cm×15cm、10cm×1.5cm


③カラーボードの左の方に発泡スチロール棒を立てます。
(約7cmの間隔を置いて、両面テープで貼り付け)
柱の上には塩ビ板(10cm×1.5cm)を両面テープで貼ります。

④塩ビ板の中心の上下からネオジム磁石を
磁力でくっつけます。(N・S極はどちらでもOK)
カラーボードにはネオジム磁石1個をセロテープで貼り付けます。
ピンポン玉の針の尖った方を上にして磁石にくっつけます。
(摩擦抵抗が少なく、よく回ります。)
発泡スチロール棒の両横から、針を刺し 
針の先端とピンポン玉のアルミテープの間隔が2mm程度になるようにします。

⑤15cm×5cmのアルミホイルを2つ折りにして
幅2.5cmのものを下の写真のように山型にカットします。
放電は先が尖っている方が起こりやすためです。
これを1.5cm角、長さ15cmの発泡スチロール棒に両面テープで貼り付けます。
(以下 受電板とします。)

 ⑥これを両面テープでカラーボードに貼り付けます。

⑦受電板と針は幅1cm程度のアルミ箔で接続します。
(セロテープで貼り付け)

⑦もう一方の針にもアルミ箔を貼り付けます。
(以下 送電板)

⑧送電板の上に12cm×12cm程度のアルミホイルを
セロテープで貼り付けます。

これで完成です!

<やり方>

①25cm×15cm程度の塩ビ板でアルミ箔を数回こすります。

②塩ビ板を素早く真上にアルミ箔から引き離し、
受電板に接近させると、クルクル回転します。


video
ビデオが表示できない場合はYoutubeでご覧ください。


<注意する点>
塩ビ板を置くときはアルミ箔をすっぽり覆うように置く。

②塩ビ板をはがすときは真上に素早くはがす。(すべらすようにはがさない)



(Flashで作成しているため、スマホや携帯で見れない場合があります。)


「正電荷・負電荷ともに利用したフランクリンモーター」 の仕掛け部分は
上橋智恵のアイデアです。




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