หากคุณเคยเดินบนพรมในวันที่แห้งแล้งแล้วไปสัมผัสบางอย่างที่ทำด้วยโลหะ เช่น ที่จับตู้เย็น คุณเคยเจอฟ้าผ่าโดยตรง ไฟฟ้าสถิตที่ทำให้คุณตกใจเป็นปรากฏการณ์เดียวกับที่สร้างส้อมคะนองที่แยกท้องฟ้าระหว่างพายุฝนฟ้าคะนอง ฟ้าผ่าจริงเกิดจากการปล่อยกระแสไฟฟ้าหลายล้านโวลต์ซึ่งสามารถฆ่าคุณได้ แม้แต่การปล่อยไฟฟ้าสถิตย์เพียงเล็กน้อยบนที่จับตู้เย็นก็ทำให้เจ็บปวดได้ อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ที่จะทำให้เกิดฟ้าผ่าได้อย่างปลอดภัยและไม่เจ็บปวดในขวดโหล ซึ่งคุณสามารถศึกษาและชื่นชมสิ่งที่คุณต้องการได้ทั้งหมด
สายฟ้าคืออะไร?
สายฟ้าคือการคายประจุไฟฟ้าซึ่งเป็นการไหลของอิเล็กตรอนจากขั้วที่มีอนุภาคเหล่านี้มากเกินไปไปยังอีกขั้วหนึ่งที่มีความบกพร่อง ขนาดของความแตกต่างของอิเล็กตรอนระหว่างขั้วเหล่านี้เรียกว่าแรงดันไฟฟ้า ยิ่งกระแสไฟฟ้ายิ่งแรงเมื่อเริ่มไหล
ในช่วงที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง หยดน้ำในเมฆจะชนกัน ปล่อยอิเล็กตรอนออกมาในกระบวนการ อิเล็กตรอนถูกดึงดูดมายังโลกซึ่งมีประจุบวกเมื่อเทียบกับเมฆ พวกมันไม่สามารถไหลผ่านอากาศได้อย่างง่ายดาย แต่เนื่องจากอากาศเป็นฉนวนไฟฟ้า มันจึงก่อตัวขึ้นเหมือนน้ำที่อยู่หลังเขื่อน จนกระทั่งกระแสไฟแรงมากจนแม้แต่อากาศก็ไม่สามารถหยุดมันได้ เมื่อถึงจุดนั้นสายฟ้าก็เกิดขึ้น
ทำไมผู้คนถึงตกใจกับตู้เย็น?
เมื่อคุณเดินบนพรม การกระทำของรองเท้ากับวัสดุจะสร้างอิเล็กตรอนอิสระในลักษณะเดียวกับที่โมเลกุลของน้ำชนกันในเมฆ อิเล็กตรอนสร้างขึ้นในร่างกายของคุณ และเมื่อนิ้วของคุณเข้าใกล้มากพอกับทุกสิ่งที่พวกมันสามารถไหลลงสู่พื้นโลกได้ พวกมันจะกระโดดขึ้นไปในอากาศด้วยประกายไฟ วัตถุที่เป็นโลหะเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี ไฟฟ้าสถิตจึงเกิดขึ้นใกล้กับที่จับตู้เย็นและลูกบิดประตู ฟ้าแลบเล็กน้อยเกิดขึ้นในขณะที่คุณตกใจ แต่คุณมักจะแปลกใจเกินกว่าจะสังเกตเห็น
ทำสายฟ้าในโถ
ง่ายที่จะสร้างการคายประจุไฟฟ้าภายในโถที่มีฝาโลหะ คุณเพียงแค่ต้องทำสองสิ่ง อย่างแรกคือสร้างอิเล็กโทรดที่ด้านล่างของโถเพื่อให้กระแสไฟไหลได้ และอย่างที่สองคือสร้างแหล่งกำเนิดไฟฟ้าสถิตที่ปลอดภัย
คุณเคยเอาลูกโป่งถูผมแล้วสังเกตว่ามันเกาะติดกับผนังไหม? นั่นเป็นเพราะการถูลูกโป่งทำให้เกิดอิเล็กตรอนอิสระ เหมือนกับการถูเท้าของคุณบนพรม บอลลูนทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตย์
สิ่งที่คุณต้องการ
- โถที่มีฝาโลหะ
- อลูมิเนียมฟอยล์
- แผ่นเป่าแห้ง
- กำมือหนึ่งที่มีหัวโลหะไม่ทาสี un
- ลูกโป่ง
จุดประสงค์ของตะปูคือการเน้นประจุและเพิ่มแรงดันไฟ หากคุณใช้อะลูมิเนียมฟอยล์ทำแคโทด ประจุจะกระจายไปทั่วแผ่นแทนที่จะไหลไปทางแอโนด
การทดลองนี้จะได้ผลดีที่สุดเมื่อมีความชื้นต่ำ นั่นเป็นเพราะความชื้นทำให้อากาศเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดียิ่งขึ้น
ขั้วบวกเป็นอิเล็กโทรดที่มีประจุบวกที่ด้านล่างของโถที่อิเล็กตรอนจะไหล ในการสร้าง ให้ตัดแผ่นอลูมิเนียมฟอยล์เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสยาวประมาณ 12 นิ้วและกว้าง 12 นิ้ว พับเป็นสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ สองครั้งแล้วดันไปที่ด้านล่างของโถ ไม่เป็นไรถ้าขอบติดขึ้นเล็กน้อย
แคโทดเป็นอิเล็กโทรดที่มีประจุลบซึ่งอิเล็กตรอนจะไหล ทำโดยการจิ้มหลายๆ อันผ่านแผ่นเป่าแห้งโดยให้หัวหันไปทางด้านบนของโถ วางแผ่นเป่าแห้งไว้เหนือปากขวดโหลแล้วปิดฝา
เคล็ดลับ
ถูลูกโป่งบนหัวของคุณ คุณจะรู้ว่ามันถูกชาร์จถ้าผมของคุณอยู่ตรงปลายเมื่อคุณดึงลูกโป่งออก
แตะบอลลูนไปที่ด้านบนของโถและดูว่าเกิดอะไรขึ้น หากบอลลูนมีประจุเพียงพอ คุณจะเห็นสายฟ้าสีฟ้าอมเหลืองหลายครั้ง พวกเขาจะยิ่งน่าประทับใจยิ่งขึ้นหากคุณปิดไฟ