只要用面紙擦一擦！用「會動的吸管」學正負靜電的科學
我是科學訓練師桑子研。每天都是一場實驗！
每到冬天，你是不是也常遇到摸門把時被「啪！」地電到呢？那種從指尖傳來的微小衝擊感，就是大家很熟悉的現象，特別容易發生在乾燥的冬天。其實，那個「啪！」的真正身分，就是一股眼睛看不見、卻威力強大的「電力」在搞鬼！如果能親手控制這股看不見的力量…聽起來是不是超有趣的？
這次要介紹的，就是利用這股靜電力，進行一場彷彿對吸管施展魔法的實驗：「會動的吸管」。幾乎不需要什麼特別工具，就讓我們一起來體驗這個不可思議的靜電世界吧！
實驗材料
木片、釘子、可彎曲吸管、衛生紙。（※影片中也有用到氣球，不過剛開始只用衛生紙也可以喔！）
實驗步驟
１ 將釘子釘在木片上，做成一個不會倒的底座。
２ 將可彎曲吸管彎折，輕輕地架在釘子頭上，讓吸管保持平衡。這樣吸管就能自由地旋轉了。
３ 接下來就是準備變魔法囉！首先，將架在釘子上的吸管，用衛生紙用力摩擦。然後，試著將這張摩擦過的衛生紙，慢慢靠近吸管。如果還有氣球的話，也可以用衛生紙摩擦氣球後，再靠近吸管看看。
你猜吸管會出現什麼樣的反應呢？
可以透過下面的影片，確認實際的變化！
吸管為什麼會動？看不見的力量真面目！
吸管看起來像是自己動起來了，但當然不是魔法啦！這是「靜電」的功勞。當物體跟物體互相摩擦時，一種叫做「電子」的微小帶電粒子，有時候會從一邊移動到另一邊。在這個實驗中，我們摩擦了吸管和衛生紙。在這兩種材質中，衛生紙容易失去電子，而吸管則比較容易獲得電子。
結果呢，衛生紙就變成了缺乏電子的「正電（＋）」狀態，而吸管則變成了電子過多的「負電（－）」狀態。這種電性不平衡的狀態，我們就稱它為「帶電」。（順帶一提，橡膠氣球用衛生紙摩擦後，會和吸管一樣容易獲得電子，變成帶「負電（－）」）
起電系列（摩擦帶電順序）參考自 桑子研・竹田淳一郎《科學檢定官方習題集5・6級》（講談社）
上圖這個就是「起電系列（摩擦帶電順序）」，它將各種材質依據「容易帶正電還是容易帶負電」排列出來。所以，只要看你摩擦哪兩種材質，就能知道誰會帶正電、誰會帶負電囉！接著，電還有一條非常重要的規則，那就是…
- 同種電荷（正電與正電、負電與負電）會互相排斥（斥力）
- 異種電荷（正電與負電）會互相吸引（引力）
這個性質跟磁鐵的N極和S極很像吧！所以，當我們將一樣帶有負電的氣球，靠近帶有負電的吸管時…？
沒錯！它們會互相說「走開啦！」然後排斥開來。因為吸管可以自由地在釘子上旋轉，所以它會像在逃離氣球一樣轉動。那麼，如果將帶有負電的吸管，靠近帶有正電的衛生紙（也就是摩擦過吸管的那張衛生紙）時，又會發生什麼事呢？
這次它們則會互相吸引！吸管會像被衛生紙吸住一樣動起來。透過這個實驗，我們就能從吸管的動作中，親身體驗到看不見的「電性引力與斥力」了！
為什麼靠近到某個距離時會「突然」動起來？
你還有注意到一個很有趣的現象嗎？當你將衛生紙或氣球慢慢靠近吸管時，在很遠的地方吸管完全沒反應，但一旦靠近到某個距離時，吸管就會「突然」轉動起來。其實，這股靜電力（我們稱它為庫侖力）跟兩個物體之間的「距離」有非常深的關係。
這個公式非常簡單地來說，就是在告訴我們：「越靠近，力量就會爆發性地變強」。舉例來說，當距離縮短一半（1/2）時，力量就會變成原本的4倍（2×2）！當距離變成三分之一時，力量甚至會變成9倍（3×3）！所以，當你在遠處慢慢靠近時，力量太弱吸管不會動；但一旦超過了某個臨界點（距離），就會「突然」產生足以推動吸管的強大力量，看起來就像是吸管自己動起來一樣。
使用靜電產生器，還能進行更酷的實驗！！
光是用手摩擦產生的靜電就已經夠有趣了，如果使用專門的「靜電產生器（范德格拉夫起電機，Van de Graaff Generator）」，還能進行更震撼、更驚人的實驗！我們也公開了許多使用靜電產生器的有趣實驗。這其中也包含了我們和廣瀨鈴、鈴木亮平、Yasuko，以及搞笑團體「Chocolate Planet」的長田先生、松尾先生等藝人一起在電視節目上進行的實驗。詳情請看這裡。
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