會跳舞的易開罐!? 靜電魔法『靜電誘導』的秘密(用凡得拉夫起電機做的趣味實驗)

我是科學訓練師桑子研。每天都是一場實驗。

用范德格拉夫玩靜電實驗!空鋁罐會怎麼動?

「啪滋!」一聲,那種讓人又痛又麻的靜電,冬天摸門把時是不是常常遇到?你知道有一種叫做「范德格拉夫起電機(Van de Graaff generator)」的裝置,可以刻意產生大量的靜電嗎?雖然它最有名的實驗是讓頭髮直立或指尖噴出火花,但今天我們要用更生活化的「空鋁罐」,來探索靜電那股不可思議的力量。準備好了嗎?空鋁罐就像被施了魔法一樣會自己動起來喔!

空鋁罐會跳舞?觀察它奇妙的舞姿!

這個實驗超級簡單!將不導電的平板放在用來儲存靜電的范德格拉夫起電機金屬球旁邊。然後,把鋁製空罐子橫著放上去就大功告成。準備好了嗎?按下范德格拉夫的開關!…你猜空罐子會發生什麼事?驚人的是,空罐子竟然會自己動起來!這種難以預料、有點神祕的動作,請務必點開下面的影片親眼看看!

為什麼會動?關鍵是「靜電感應」

在影片中,空鋁罐先是被范德格拉夫吸引過去,接觸到的一瞬間又被用力彈開、遠離…就像是有生命一樣來來回回。這個神奇動作的祕密就在於一種現象,叫做**「靜電感應」**。

讓我們一起想想看:

假設范德格拉夫起電機帶有大量的負(-)電荷。

這時,在它旁邊的金屬空罐(原本是電中性的)內部,正(+)電荷會被吸引到靠近范德格拉夫的那一側,而負(-)電荷則會被推到相反的那一側。這就是**「靜電感應」**。此時,聚集在靠近范德格拉夫一側的正(+)電荷,會與范德格拉夫的負(-)電荷產生吸引力(庫侖力),空罐因此被吸過去,開始滾動。

接著,在空罐「喀擦!」一聲接觸到范德格拉夫的瞬間!大量的負(-)電荷從范德格拉夫流進空罐。這樣一來,整個空罐也會帶上跟范德格拉夫相同的負(-)電荷。

結果會怎樣呢?沒錯!負(-)電荷和負(-)電荷會互相排斥!因此,空罐會被猛地推開,迅速地滾離范德格拉夫。

原來這個「被吸引、接觸、被彈開」的連續循環,就是產生那個有趣動作的原因。這個實驗能讓我們親眼看到電力的「吸引力」和「排斥力」,真的是非常引人入勝!

想知道更多細節,也請參考這篇文章。

風船で空き缶をお散歩!?静電気のふしぎ実験!(静電気実験)【科学監修】

這種「接觸、獲得電力、然後排斥」的機制,其實也應用在一個歷史悠久的有趣裝置上,那就是「靜電鈴」。下次,我們就來看看應用這個原理的靜電鈴,它會發出什麼奇妙的聲音!這是一個非常有趣的現象喔!

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使用靜電產生機(范德格拉夫)還能玩這些有趣的實驗!

范德格拉夫起電機的實驗可不只這些!我們還公開了許多其他有趣的實驗影片。其中甚至包括與廣瀨鈴、鈴木亮平、Yasu子、以及搞笑組合Chocolate Planet的長田先生和松尾先生等豪華來賓一起在電視節目上進行的實驗喔!點這裡了解更多

確保實驗安全的注意事項

※ 請注意,使用靜電產生裝置(范德格拉夫起電機)進行實驗涉及高電壓。請務必在專業人士的指導下操作。為了您的安全,請不要在家中模仿。

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