2016年1月15日金曜日

<静電気実験> 静電気かけっこボール (ムーアのモーターの応用)

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。

「静電気かけっこボール」は
静電気で発泡スチロール球を動かす実験です。
まるで、ボールが かけっこしてるような動きをします。
正電荷、負電荷ともに利用することでよく動きます。

<作り方>
①直径2cmの発泡スチロール球にトナーを塗ります。

②色落ちしなくなるまでティッシュで拭き取ります。
①~②を2~3回やると効果的です。

発泡スチロール片にトナーを塗った理由は
トナーには帯電しやすくなるような制御材や導電材料などが入っているためです。

③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) 45cm×15cm
・塩ビ板(硬質カードケース利用) 23cm×15cm

④スチロールトレー(約22cm×14cm)に
下の写真のように1cm幅のアルミテープを貼ります。

⑤アルミテープの間隔は短い方が反応がいいですが、
発泡スチロール球が下のようになったときには、
短絡状態となり動かなくなります。
これをなるべく避けるために、4cmの間隔としました。

⑥トレイの上まで貼った 左右それぞれ2本のアルミテープを
幅1cmのアルミ箔で繋いでセロテープで貼り付けます。
さらに、幅1cmのアルミ箔の帯を貼っておきます。


⑦アルミ箔の帯は邪魔にならないようにトレイ本体に貼り付けておきます。

⑧これをカラーボードの真ん中あたりに、両面テープで貼り付けます。

⑨25cm幅のアルミ箔を長さ12cm程度に数回折っていき
さらに、半分に折りたたみます。
ここでは、まず長さ12cmに12回折って13枚重ねにして、
25cm幅を半分に折って、計26枚重ねにしています。
これを2つ作ります。

⑩これを⑧の左右の帯の上に置いて、セロテープで貼り付けます。


⑪トレーに②の発泡スチロール球を入れたら完成です。

<やり方>
①最初は塩ビ板をティッシュでこすって、負に帯電させておきます。
机の上でやってもいいですが、発泡スチロール板の上でやった方が効率的です。

②これを、左右どちらかのアルミ箔の上に乗せます。

③数秒待って、塩ビ板を素早く真上にアルミ箔から引き離し、
もう一方のアルミ箔に乗せます。
剥離帯電は素早く引き離すほど、大きく帯電します。

②~③を繰り返すと、発泡スチロール球が転がり続けます。
動きが悪くなってきたときは、
アルミ箔の上で塩ビ板を数回こすって、摩擦帯電を発生させると
また勢いよく動きます。

<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)

video
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(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。)


「静電気かけっこボール」 の仕掛け部分は、上橋智恵のアイデアです。

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