箔検電器で何が起こっているのか？電荷の動きアニメで再現！
こんにちは！今回は、ちょっと不思議で面白い実験をご紹介します。「 #箔検電器 」という、静電気の働きを簡単に観察できる装置を使った実験です。この装置を使うと、何が起こるのか…？それは、なんと「金属箔」が開くんです！え？どういうこと？と思った方、安心してください。今からその秘密を解き明かしますよ！
まず、箔検電器に静電気を帯びたものを近づけると、内部にある金属箔がパッと開きます。これが、静電気を帯びている証拠なんです。実際に、動画でもまとめてみましたので、ぜひご覧ください。どうしてこんなことが起こるのか、考えながら見てくださいね。
風船や絹で触れていないのに箔が開く！
例えば、風船をこすった後の絹を箔検電器に近づけると…どうなると思いますか？
そう！このように 金属箔が開く んです！見ているだけで「なんでだろう？」とワクワクしてきますよね。ただの風船や絹が、急に魔法の道具に見えてきませんか？次に風船を手にしたら、ぜひ静電気の力を感じてみてくださいね。
では、次に気になるのは「なぜ箔が開くの？」というところ。
なぜ箔が開くの？
風船をこすったあとの絹は、実はプラスの電気を持っています。これを箔検電器の上にある円盤に近づけると、箔にあったマイナスの電子が上に引き寄せられるんです（この現象を 静電誘導 と言います）。その結果、箔自体はプラスに帯電してしまいます。同じプラス同士は反発するので、箔が開くというわけです。
風船を近づけてみると、やはり開きます。
風船はマイナスに帯電していますが、なぜでしょうか？
ちょっとさきほどとは違うのですが、マイナスの風船が近づくと、円盤にあったマイナスの電荷が下部へ移動して、金属箔にマイナスの電荷がたまります。そのため、静電気力によって箔がひらきます。
同じ開いているという状態でも、箔の帯電の様子はことなります。
なお磁石を近づけてみることもおすすめです。
磁石には反応しない
金属箔は磁石には全く反応しません。つまり磁石の力と静電気の力はことなるということがわかりますね。
まさに箔検電器はその名のとおり、静電気を検出します。ここでマイナスに帯電した風船を近づけて箔を開かせた状態で、上部の円盤を触ります。すると、箔が閉じます。
指で触れると箔は閉じます。
このあと、指を話してから、風船を遠ざけてみると…
風船を引くと
箔は開きっぱなしになります。
今度は箔は開いたままの状態で止まります。何が起こっているのでしょうか？モデル図で考えてみましょう。
ここまでは良いですよね。その後指で触れると…、
このように人間の指から箔にたまったマイナスの電気が地面へと逃げていきます。なので箔は閉じる。
そして指をはなして道を断ったあとに、風船を遠ざけていくと、
このように金属箔にあった電子の一部が全体にひろがって、箔はプラスに帯電して、開きます。このとき箔検電器は全体として正に帯電しています。
面白いですよね。ではプラスの絹でやってみたらどうなるのでしょうか？箔検電器の不思議な現象から、電荷の動きをいろいろ想像してみましょう。静電気の不思議な実験、こちらにも詳しく色々まとめました。ぜひご覧ください。
【特集】やめられなくなる！静電気実験
オンライン授業！
見返せるように、動画授業を作ってみました。もしよかったら御覧ください。アニメーションを駆使して、動きがあってわかりやすいように工夫をしてみました。
プリントは以下からダウンロードしてみてくださいね。
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・箔検電器 |
身近にあふれる不思議な電気の力！今回は静電気について見ていきましょう。 |
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