Ehdotettu otsikko: Pallotaikuutta! Tee näkymätön sähkö näkyväksi

Olen tiedekouluttaja Ken Kuwako. Joka päivä on kokeilun paikka!

Paukkuva ääni, kun riisut villapaidan kylmänä talvipäivänä. Tai hiukset, jotka nousevat pystyyn, kun hankaat niitä viivaimella. Kuka tahansa on varmasti kokenut nämä ilmiöt! Näiden maagisilta tuntuvien asioiden takana onkin staattinen sähkö, näkymätön pieni voima.

Nyt esittelemme superhelpon kokeen, jolla voit tehdä tämän jokapäiväisen staattisen sähkön voiman ”näkyväksi”. Ripusta vain ilmapallo katosta, niin staattisen sähkön vaikutukset näkyvät entistä paremmin. Lähdetään yhdessä selvittämään tieteen taian salaisuuksia alla olevan videon avulla!

Tämän kokeen avulla pääset tutkimaan, millaiset voimat palloon vaikuttavat ja millaisissa olosuhteissa ilmiö tapahtuu. Näin staattisen sähkön mekanismi aukeaa sinulle uskomattoman hyvin! Seikkailu sähkön maailmaan alkakoon!

Tarvikkeet
Kaksi (2) ilmapalloa

Lankaa

Taskuliina tai pyyhe (villa tai silkki tai muu kuiva materiaali on suositeltavaa)

Kokeen suorittaminen
Täytä toinen ilmapallo ja ripusta se kattoon langalla. On hyvä, jos se pääsee heilumaan vapaasti.

Hankaa riippuvaa palloa liinalla tai pyyhkeellä tiukasti yhteen suuntaan noin kymmenen kertaa.

Kuvassa hankaus

Hankaa toinenkin pallo samalla tavalla liinalla ja vie se sitten varovasti lähelle katossa roikkuvaa palloa. Mitä tapahtuu?

Kuvassa kaksi pallon lähestyminen

Kokeile sitten viedä hankausliina katossa roikkuvan pallon lähelle. Onko reaktio sama kuin äsken?

Lopuksi, hankaa palloa omia vaatteitasi tai hiuksiasi vasten ja vie se sitten lähelle katon palloa. Saattaa tapahtua jotain kummallista!

Paljastetaan kokeen mekanismi!
Kokeessa pallojen täytyi liikkua kummallisesti: ne saattoivat paeta toisiaan tai jopa tarttua kiinni. Tämän ilmiön salaisuus piilee positiivisessa (+) ja negatiivisessa (-) sähkövarauksessa, joita kaikilla aineilla on.

Normaalisti aineet ovat tasapainossa, niissä on yhtä paljon positiivista ja negatiivista varausta. Mutta kun kahta eri ainetta hierotaan vastakkain, elektroneja (joilla on negatiivinen varaus) voi siirtyä toisesta aineesta toiseen. Tässä on staattisen sähkön ydin!

Se, miten helposti elektronit siirtyvät, riippuu aineesta. Aineiden ”halukkuus” varautua on listattu tässä sähköistyvyyssarjassa:

Sähköistyvyyssarjan kuva

Ote teoksestani Kagaku Kentei 3 & 4 Kyu (Kodansha, Ken Kuwako)

Mitä kauempana aineet ovat toisistaan tässä taulukossa, sitä helpommin niitä hankaamalla syntyy staattista sähköä. Esimerkiksi kun hankaat ilmapalloa (kumia) liinaa (sanotaan vaikka silkkiä) vasten, elektronit siirtyvät sarjassa oikealla olevasta silkistä vasemmalla olevaan kumiin.

Tämän seurauksena ilmapallo varautuu negatiivisesti, koska se saa paljon elektroneja. Liina taas varautuu positiivisesti, koska se menettää elektroneja.

Elektronien siirtyminen pallon ja kankaan välillä

Sähköllä on yksi tärkeä sääntö:

Samanlaiset sähkövaraukset (miinus ja miinus, plussa ja plussa) hylkivät toisiaan.

Erilaiset sähkövaraukset (plussa ja miinus) vetävät toisiaan puoleensa.

Kun mietit tätä sääntöä kokeen tuloksissa…

[Tulos 1] Kun kaksi hangattua palloa tuodaan lähelle…

Kaksi palloa hylkii toisiaan

Koska molemmat pallot ovat negatiivisesti varautuneet, ne sanovat toisilleen ”mene pois!” ja hylkivät toisiaan. Eikö olekin jännittävää, että voima vaikuttaa, vaikka ne eivät edes kosketa?

[Tulos 2] Kun hangattu liina tuodaan lähelle…

Pallo ja kangas vetävät toisiaan puoleensa

Nyt on kyse negatiivisen pallon ja positiivisen liinan välisestä vetovoimasta. Ne ikään kuin sanovat toisilleen ”rakastan sinua!” ja vetävät toisiaan puoleensa.

[Tulos 3] Kun tuot itsesi pallon lähelle…

Kuvassa hangataan palloa kehoa vasten

Ihminen ja pallo vetävät toisiaan puoleensa

Hups, myös ihminen veti palloa puoleensa! Tämä johtuu siitä, että kun hankasit palloa kehoasi vasten, elektroneja siirtyi kehostasi palloon, ja sinä varauduit positiivisesti. Olet kuin elävä magneetti! Nämä näkymättömät ”elektronimuutot” saavat aikaan taianomaisia ilmiöitä.

Tutustu vielä voimakkaampaan staattiseen sähköön!
”Haluaisin nähdä vielä hurjempaa staattista sähköä!” Tämän unelman toteuttaa tiedeharrastajille staattisen sähkön tuotantokone ”Van de Graaffin generaattori”. Se on uskomaton laite, jolla kotona syntyvä sähkö voidaan vahvistaa salamantasoiseksi voimaksi!

Olen julkaissut videoita mielenkiintoisista Van de Graaffin generaattorilla tehdyistä kokeista. Mukana on kokeita, joita tehtiin TV-ohjelmissa monien julkkisten, kuten Suzu Hirosen, Ryohei Suzukin, Yasuko-sanin ja Chocolate Plannetsin Osada-sanin ja Matsuo-sanin kanssa!

Lue lisää tästä.

Van de Graaffin generaattorikoe

【科学監修】ビリビリ電気賞状!?広瀬すずさんと体験した静電気実験授業(沸騰ワード10)

※ Huomaa, että Van de Graaffin generaattorilla (staattisen sähkön tuotantolaitteella) tehtävät kokeet ovat erittäin vaarallisia, ja ne tulee suorittaa aina asiantuntijan valvonnassa. Staattiseen sähköön liittyvissä toimeksiannoissa (tiedekerhot, TV-konsultointi/esiintymiset jne.) ota yhteyttä tämän linkin kautta.

【Erikoisartikkeli】Et pysty lopettamaan! Staattisen sähkön kokeet

 

Kuva staattisen sähkön erikoisartikkelista

Yhteydenotot ja pyynnöt
Tee tieteen ihmeistä ja hauskuudesta itsellesi tuttua! Tämä blogi sisältää selkeitä ja helppoja ohjeita hauskoihin tieteellisiin kokeisiin, jotka voit tehdä kotona. Käytä hakua ja löydä paljon uutta!

Blogiin perustuva kirjani on julkaistu. Lisätietoja täältä.

Lisätietoja ylläpitäjä Ken Kuwakosta täältä.

Erityyppiset toimeksiannot (kirjoittaminen, luennot, tiedekerhot, TV-konsultointi/esiintymiset jne.) täältä.

Uutisoinnit artikkelipäivityksistä X:ssä!

Koevideoita julkaistaan Tieteen temppukanavalla!