Hämmästyttävä koe! Näin valmistat säkenöivää staattista vettä, sähköteetä ja sähköjuomia (Staattisen sähkön kokeet)

Olen Kuwako Ken, tiedevalmentaja. Jokainen päivä on koe!

Oletko nähnyt TV:ssä julkkisten hätkähtäviä reaktioita juodessaan tuota outoa, sähköiskun antavaa juomaa, jota kutsumme leikkisästi ”staattisen sähkön juomaksi”?

”Miltä se oikein maistuu?” ”Mitä tarkoittaa, että sähkö kulkee kehossa?”

Tämä jännittävä koe herättää loputtomasti kysymyksiä. Mutta tiesitkö, että sen juuret ulottuvat yli 250 vuoden taakse suureen keksintöön? Ja mikä parasta, kunhan ymmärrät perusperiaatteen, voit itse (tietysti äärimmäisen varovaisesti!) luoda saman ilmiön kotioloissa ilman erikoislaitteita.

Tässä artikkelissa paljastamme ”staattisen sähkön juoman” salaisuudet, jotka ovat yllättäneet jopa kuuluisat näyttelijät, ja johdatamme sinut tiedehistoriaan ikuistetun keksinnön, Leidenin pullon, maailmaan.

Näyttelijä Suzu Hirosenkin Hätkähti! Staattisen Sähkön Juoman Shokki
Olin aiemmin tiedeasioiden valvojana eräässä TV-ohjelmassa, jossa näyttelijä Suzu Hirose pääsi kokeilemaan tätä sähköiskun antavaa juomaa.

Naisen reaktio ensihuikan jälkeen oli osuva: ”Tuntui kuin minua olisi lyöty huuleen sisältäpäin!” Siinä hetkessä tavallisesta juomasta tuli uskomaton kokemus. Kokeen hauskuus ei ole maussa, vaan siinä, että tunnet sähkön kulkevan kehossasi suoraan. (Lue tarkemmin tapahtumista täältä)

Mutta varoitus! Näin voimakas kokemus vaatii erityistä varovaisuutta. Pienikin virhe sähkön määrässä voi olla vaarallinen, joten älä yritä matkia tätä kokeilua tämän artikkelin perusteella. Jos haluat kokeilla, se on tehtävä tieteen asiantuntijan valvonnassa. Lisäksi, jos sinulla on sydänvaivoja tai käytät sydämentahdistinta, kokeilu on ehdottomasti kielletty.

Tieteen Taikajuoma-astia! Leidenin Pullon Salaisuus
Ennen kokeen pariin siirtymistä puhutaan hieman siitä, mikä tässä ilmiössä varastoi sähköä.

Alumiinifolioon kääritty kuppi, jota tässä kokeessa käytämme, on itse asiassa lähes identtinen rakenteeltaan maailman ensimmäisen onnistuneesti sähköä varastoineen laitteen, Leidenin pullon, kanssa. Leidenin pullo oli vallankumouksellinen kondensaattori, joka keksittiin 1700-luvulla Alankomaiden Leidenin yliopistossa ja jolla oli suuri vaikutus sähkötutkimuksen myöhempään kehitykseen.

Mekanismi on seuraava: Kuoren sisällä olevaan veteen (tai alumiinifolioon) johdetaan negatiivista sähköä (elektroneja) esimerkiksi Van de Graaffin generaattorin avulla.

Sisälle kertyneet negatiiviset varaukset työntävät puoleensa kupin ulkopuolella (eli kättä, jolla pidät kuppia) olevia negatiivisia varauksia, jotka poistuvat kehon kautta maahan. Tämän seurauksena ulkopuolelle jää positiivinen varaus. Koska muovikuppi on sähköä johtamaton eriste, sisäpuolen negatiiviset ja ulkopuolen positiiviset varaukset vetävät toisiaan puoleensa, mutta jäävät tuijottamaan toisiaan kupin läpi.

Tämä tila, jossa positiiviset ja negatiiviset varaukset ovat eristeen erottamina toisiaan vastapäätä, on sähkön varastointilaitteen eli kondensaattorin perusperiaate. Olet nyt valmis kokemaan uudelleen saman jännityksen, jonka 250 vuotta sitten eläneet tiedemiehet tunsivat!

Kopioi Kotona! Näin Teet Staattisen Sähkön Juoman
Katsotaanpa, miten nykyaikainen Leidenin pullo eli ”staattisen sähkön juoma” valmistetaan.

Tarvitset Nämä:
Muovikuppi
Alumiinifoliota
Vettä (tai teetä, mehua, mitä vain)
Staattisen sähkön lähde: Van de Graaffin generaattori, tai (jos kokeilet kotona) ilmapallo ja pyyhe, tai muovialusta ja kuiva rätti.

Ohje:
Kääri ensin alumiinifolio kupin ulkopuolelle. Perussääntö on kääriä se nauhaksi, joka on noin 1 cm korkea pohjasta, mutta tämän nauhan leveys on itse asiassa avain varastoitavan sähkön määrään.

Laita kupin sisään toinen alumiinifolion nauha ja kaada vettä.

3. On aika ladata sähköä. Jos sinulla on Van de Graaff, kosketa sillä sisäpuolen alumiinifoliota.

Jos sinulla ei ole Van de Graaffia, hiero ilmapalloa pyyhkeellä staattisen sähkön keräämiseksi ja hiero sillä toistuvasti sisäpuolen alumiinifoliota. Talvella (joulu-helmikuu), kun ilma on kuivaa, staattista sähköä syntyy helpommin ja onnistumisprosentti paranee.

Valmistelut on tehty!

Nyt Juomaan! Miksi Huuli Tärähtää?
Pidä kuppia niin, että kosket kunnolla ulkopuolen alumiinifoliota, ja yritä juoda… Kuulet ”napsahduksen!” ja huulesi tärähtää.

Ugh!

Tämä johtuu siitä, että kupin sisäpuolelle kertynyt negatiivinen sähkö purkautuu (virtaa nopeasti) huulen ja veden kautta kehoosi ja sieltä kättäsi kohti (ulkopuolen positiivinen varaus). Tämä äkillinen sähkövirta (purkaus) stimuloi hermoja ja supistaa huulen lihaksia, mikä aiheuttaa ”nykivän” shokin. Juuri tässä hetkessä kehosi on muuttunut sähkön johtimeksi.

Katsaus Kulissien Taakse – TV-kuvausten Salaisuudet
Kun tätä koetta tehdään TV-ohjelmissa, säädämme alumiinifolion leveyttä millimetrin tarkkuudella päivän lämpötilan ja kosteuden mukaan. Esimerkiksi kuivana talvena 1 cm leveä nauha riittää, mutta kostealla sadekaudella meidän täytyy levittää sitä jopa 4 cm asti, jotta sähköä kerääntyy tarpeeksi julkkiksen reaktioon.

Tämä on talviversio, 1,5 cm leveä. Kuivana aikana tämäkin on tehokas.

Kun kokeilimme tätä ”Sakurai/Ariyoshi THE Yoru-Kai” -ohjelmassa näyttelijä Ryohei Suzukin kanssa, hän väitti olevansa ”vastustuskykyinen staattiselle sähkölle”, joten varauduimme tavallista pidemmällä alumiinifoliolla.

Kuten näet, vaikka koe vaikuttaa yksinkertaiselta, parhaan suorituksen takaamiseksi tarvitaan tieteelliseen tietoon perustuvaa hienosäätöä. Juuri siksi tarvitaan asiantuntijan valvontaa. Toistan vielä kerran: älä koskaan tee tätä suurilla laitteilla tai kokeile sitä ihmisille, jotka ovat herkkiä staattiselle sähkölle tai joilla on sydänvaivoja. Nautitaan tieteestä turvallisesti!

※ Kokeilut sähköntuottolaitteilla on aina suoritettava asiantuntijan läsnäollessa. Olkaa varovaisia!Jos haluat tilata meiltä staattiseen sähköön liittyviä kokeiluja (kuten työpajoja tai TV-valvontaa/esiintymisiä), ota yhteyttä täältä.

【Erikoisartikkeli】Et Voi Lopettaa! Staattisen Sähkön Kokeet

Ota Yhteyttä ja Pyydä Palveluita
Tuo tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäksi! Olen koonnut helppotajuisesti hauskoja tiedekokeita, jotka voit tehdä kotona, sekä vinkkejä niiden onnistumiseen. Etsi lisää mielenkiintoista!
・ Tiedejuttuni ovat julkaistu kirjana. Lisätietoja täältä
・ Tietoa ylläpitäjästä, Kuwako Kenistä, täältä
・ Erilaiset pyynnöt (kirjoitus, luennot, työpajat, TV-valvonta/esiintymiset jne.) täältä
・ Artikkelipäivitykset julkaistaan X:ssä!

Tieteen Juttukanavalla julkaistaan kokeiluvideoita!