静電気で大噴火！？バンデグラフで発泡スチロールを飛ばそう！

サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。

静電気で火山が大噴火！？科学の力で奇跡を起こそう！

「バチッ！」冬の日にドアノブに触れて、思わず声が出てしまうあの現象。多くの人にとって「静電気」は、ちょっと厄介なイタズラ好きかもしれませんね。でも、もし、あの小さな静電気が、パワフルなエネルギーを秘めているとしたら…？

信じられないかもしれませんが、本当なんです！今回は、静電気を大量に発生させる装置「バンデグラフ」を使って、まるで火山が噴火するように、たくさんの発泡スチロールを宙に吹き飛ばす、ダイナミックな実験に挑戦します。静電気が持つ「反発する力」を目の当たりにすれば、きっとそのイメージが180度変わるはずです！

こちらが今回の「噴火」の材料、発泡スチロールの粒です。

この粒を、底に穴を開けたプラスチックカップに入れ、バンデグラフのてっぺんに固定します。さあ、火山の山頂にマグマが溜まった状態が再現できました。

いよいよ、バンデグラフのスイッチをON！静かなモーター音と共に、目に見えないエネルギーが火口へと溜まっていきます…。その結末は、ぜひ動画でご覧ください！

スイッチを入れると…

ドッカーン！と大噴火！

発泡スチロールの粒が、まるで生きているかのように勢いよく宙を舞います！

なぜ噴火するの？～マイナス電気たちの「満員電車」～

この不思議な現象の鍵は、静電気の正体である「電子（-）」にあります。バンデグラフは、スイッチを入れると金属の球体にマイナスの電気（電子）を大量に集める装置です。そこに置かれた発泡スチロールにも、そのマイナスの電気がどんどん移っていきます。

すると、どうなるでしょう？発泡スチロールの粒という粒が、すべて同じマイナスの電気を帯びるのです。電気には「同じ種類の電気同士はしりぞけ合う（反発する）」という大切なルールがあります。マイナスの電気で満員になった発泡スチロールたちは、「もう無理、近づかないで！」とお互いを押し合い、その力が頂点に達したとき、一斉に飛び出していくのです。これが「静電気噴火」の正体です。放射状に広がる様子は、まさに電気が反発しあう力の道筋（電気力線）が目に見えているようで、圧巻ですね！

引き寄せられたり、また逃げたり！？電気のツンデレな性質

では、次に発泡スチロールを手に持って、動いているバンデグラフに近づけてみるとどうなるでしょう？今度は、まるで磁石のようにスッと吸い寄せられるのです！

さっきは反発したのに、今度は引き寄せられるなんて、不思議ですよね。でも、よーく見ていると、球体に張り付いた粒が、またパッと飛び出していく様子も観察できます。これは一体なぜなのでしょう？実はこれ、「静電誘導」という現象が原因です。

バンデグラフの大量のマイナス（-）が、近づいてきた発泡スチロールの中にあるマイナス（-）を「あっちへ行け！」と遠くへ追いやります。その結果、バンデグラフに近い側がプラス（+）の状態になります。

電気にはもう一つ「違う種類の電気同士は引き合う」というルールがあります。バンデグラフのマイナス（-）と発泡スチロールのプラス（+）が引き合い、ピタッとくっつくのです。

しかし、くっついた瞬間にバンデグラフから大量のマイナス（-）が流れ込み、発泡スチロールも結局マイナス（-）に。再び「同じ電気同士」になったため、今度は反発して飛び出していくのです。引き寄せられたり、反発したり。まるで電気のツンデレな性質を見ているようで、興味は尽きませんね！

静電気発生マシーン（バンデグラフ）は科学の宝箱！

このほかにもバンデグラフを使った面白実験はたくさんあります。この実験は、広瀬すずさん・鈴木亮平さん・やす子さん・チョコレートプラネッツの長田さん・松尾さん等とテレビ番組にて行った実験も含まれます。詳しくはこちらをどうぞ。

※ なお、静電気発生装置（バンデグラフ）を用いた実験については、必ず専門家の方の立ち合いのもと行ってください。お気をつけてお試しください。また静電気実験に関するご依頼（実験教室やTV監修・出演等）についてはこちらからお願いします。

【特集】やめられなくなる！静電気実験

お問い合わせ・ご依頼について

科学の不思議やおもしろさをもっと身近に！自宅でできる楽しい科学実験や、そのコツをわかりやすくまとめています。いろいろ検索してみてください！
・科学のネタ帳の内容が本になりました。詳しくはこちら
・運営者の桑子研についてはこちら
・各種ご依頼（執筆・講演・実験教室・TV監修・出演など）はこちら
・記事の更新情報はXで配信中！

科学のネタチャンネルでは実験動画を配信中！