乾いた日にカーペットの上を歩いて、冷蔵庫の取っ手などの金属製のものに触れたことがあれば、雷を直接体験したことがあります。 あなたに衝撃を与えた静電気放電は、雷雨の間に空を分割する燃えるようなフォークを作成するのと同じ現象です。 実際の雷は、数百万ボルトの電気の放電によって引き起こされ、あなたを殺す可能性があります。 冷蔵庫の取っ手からの比較的小さな静電気の放電でさえ苦痛です。 しかし、安全かつ痛みを伴わずに瓶の中で稲妻を発生させることは可能であり、そこであなたはそれをあなたが望むすべてを研究して評価することができます。
ライトニングとは何ですか？
雷は放電であり、これらの粒子が過剰な極から不足している別の極への電子の流れです。 これらの極間の電子の差の大きさは電圧と呼ばれ、それが大きいほど、流れ始めるときの電流は強くなります。
雷雨の間、雲の中の水滴が互いに衝突し、その過程で電子を放出します。 電子は地球に引き付けられ、地球は雲に対して正に帯電しています。 ただし、空気は電気絶縁体であるため、空気中を簡単に流れることはできません。 その結果、それらは、ダムの後ろの水のように、電圧が非常に高くなり、空気でさえそれらを止めることができないまで蓄積します。 その時点で、稲妻が発生します。
なぜ人々は冷蔵庫にショックを受けるのですか？
カーペットの上を歩くとき、材料に対する靴の作用は、雲の中で衝突する水分子が行うのとほとんど同じ方法で自由電子を生成します。 電子はあなたの体に蓄積し、あなたの指がそれらが地球に流れることができるものに十分に近づくと、それらは放電の火花で空気中をジャンプします。 金属製の物体は優れた電気伝導体であるため、冷蔵庫の取っ手やドアノブの近くで多くの静電気ショックが発生します。 ショックを受けた瞬間に小さな稲妻が発生しますが、通常は驚いて気付かないでしょう。
瓶の中で稲妻を作る
金属製のキャップが付いている瓶の中には、簡単に放電を起こすことができます。 あなたはただ2つのことをする必要があります。 一つ目は、電気が流れる瓶の底に電極を作ることであり、二つ目は、安全な静電気源を考え出すことです。
風船を髪の毛にこすりつけて、壁にくっついていることに気づいたことがありますか？ これは、カーペットを足でこするのと同じように、風船をこする動作によって自由電子が生成されるためです。 気球は静電気の素晴らしい源になります。
必要なもの
- 金属製の蓋付きの瓶
- アルミホイル
- ドライヤーシート
- 塗装されていない金属製のヘッドを備えた一握りの画鋲
- 風船
鋲の目的は、電荷を集中させて電圧を上げることです。 アルミホイルを使って陰極を作った場合、電荷は陽極に向かって流れるのではなく、シート全体に広がります。
この実験は、湿度が低いときに最も効果的です。 これは、湿気によって空気がさらに優れた電気絶縁体になるためです。
アノードは、電子が流れるジャーの底にある正に帯電した電極です。 それを作成するには、アルミホイルを長さ約12インチ、幅12インチの正方形に切ります。 それを2回折りたたんで小さな正方形にし、瓶の底に押し込みます。 端が少し突き出ていても大丈夫です。
陰極は、電子が流れる負に帯電した電極です。 頭を瓶の上部に向けて、ドライヤーシートにいくつかの画鋲を突き刺して作ります。 ジャーの口の上にドライヤーシートを置き、蓋をねじ込みます。
チップ
風船を頭にこすります。 風船を引き離すときに髪の毛が逆立っていると、充電されていることがわかります。
瓶の上部にあるバルーンに触れて、何が起こるかを観察します。 気球に十分な電荷がある場合は、黄色がかった青色の稲妻が数回点滅します。 明かりを消すとさらに印象的です。