静電気の実験5連発:クラゲ・ベル・モーター・一反木綿・ペットボトル
静電気の実験では、あまり細かい原理にこだわらずに、同じ電気を持つものは反発し、異符号の時は引きつけ合う程度の理解で十分と思いますが、静電分極と静電誘導についても下の図をご覧ください。外部の帯電体により電荷が偏るものが、静電分極で不導体に起こります。また、静電誘導は導体に起こる現象で、自由電子が動くことで電荷を帯びます。どちらも図の帯電した棒の方に引き寄せられます。
実験1:ご存じ、電気クラゲ
材料:スズランテープ、塩ビ管、ティッシュ
スズランテープが2重の時には一枚にします。真ん中をしばります。細かく裂きます。後はクラゲと塩ビ管をティッシュなどでこすり静電気を発生させます。あとは空中に浮かべて楽しみます。
実験2:ひらひら一反木綿・ペットボトルの中は大騒ぎ
材料:ティッシュ、塩ビ管
塩ビ管を帯電させて、ティッシュで作った一反木綿を動かします。一反木綿は静電分極で塩ビ管に引き付けられます。ペットボトルの方は、PS(ポリスチレン)発泡スチロールの小球をペットボトルに入れてよく振ります。PSは+にボトルはーに帯電します。そこに塩ビ管を近づけるとPSの小球はどんどんくっつきます。手を近づけると、手は+に帯電しているので反発して離れます。
実験3:アルミ缶転がし
材料:アルミ缶、塩ビ管、ティッシュ
帯電した塩ビ管を金属に近づけると、金属内の自由電子が移動します。塩ビ管側には+の電荷が残り引き付けられます。静電誘導と呼ばれています。
実験4:静電ベル
材料:アルミ缶、塩ビ管、ティッシュ、画びょう
アルミ缶を2つ並べて間に画びょうをつるします。画びょうが缶に当たる部分は塗装を剥がしてください。
塩ビ管の電子がアルミ缶に移動します。帯電したアルミ缶によって、画びょうが静電誘導されます。静電誘導した画びょうは引き付けられて、缶にぶつかり、アルミ缶から電子をもらいます。同じマイナスに帯電したため、反発して、反対側の缶にぶつかり、電子を渡します。これを繰り返します。一番右の静電モーターも同じ原理です。
実験5:ご存じライデンびん
材料:アルミ箔、プラスチックコップ2、塩ビ管
アルミ箔を外側に巻いたプラスチックコップを重ねます。内側のアルミに接するようにアルミ箔のベロをつけます。帯電した塩ビ管をベロすれすれに縦に動かします。(電子をたくさん送り込むためにです。)10回程度おこなったら、生徒は手をつなぎ、輪を作ります。一番初めの人は片手にびんを持ち、最後の人が人差し指をベロに近づけます。全員が電気ショックを受けます。別名百人おどしと呼ばれています。
関連ページ