電場と電位�@（自作コンデンサーとバンデグラフの実験）

１．中間考査の返却

1学期中間考査の返却をしました。

２．電気クラゲ

今日の目的は、電気を体験するということです。

ここに塩ビパイプがありますが、これを毛皮（猫の毛皮！）擦ると静電気が発生します。

（答）どちらもです！→でも、引きつける仕組みは違います！（頭の片隅に残しておいて）

今度はスズランテープを裂いたものを毛皮で擦ってみましょう。 これを空中に投げて塩ビパイプを近づけると、ほら、クラゲのようにフワフワします。 つまり反発力が働いています。

次にアクリルの板を絹で擦ってみます。これをクラゲに近づけると吸い付きます。 つまり引力が働いています。（ちなみに離れていても力が働いています）

※温度や湿度や表面の状態により、帯電列は変化します。

ですので、
・塩ビパイプ（−）と毛皮（＋）
・アクリル（＋）と絹（−）
というように帯電します。

３．自作コンデンサー

時間に余裕がある場合は、自作させます。

用意：・プラスチックコップ×２、アルミホイル、セロハンテープ、はさみ
手順：�@プラスチックコップの外側と底を巻けるように、アルミホイルをはさみで切る。
　　　�Aセロハンテープでアルミホイルをコップの外側に貼り付ける（丁寧にやるより、あまりベタベタ触らない方がよい）。
　　　�Bこれを２つ作る。
　　　�Cアルミホイルで10cmくらいのベロ（舌）を作る。
　　　�Dベロを間にはさみ、コップを重ねれば完成！
注意：・糊よりセロハンテープのが楽だし、性能もよい。
　　　・紙コップよりもプラスチックコップのが性能がよい。
　　　・丁寧に作って、アルミ箔を汚したりグチャグチャにするより、サクッときれいに適当に貼り付ける方がよい。
　　　・何よりも湿度が問題。夏に実験するときはドライヤーで乾かした。

さあ、これは「簡易電気貯め器」です。このベロのところに、塩ビパイプを近づけて擦ってみて下さい。 チリチリと音が聞こえますか？これは電荷が移動している音です。たくさん貯めていきます。

では、下のコップだけ持って下さい。あとはどんどん手をつないでいって下さい。靴は脱ぐんじゃないよ（アースを防ぐ）。 心臓の悪い人は入らないで（実験参加は自由に）。それでは、最後の人はベロに触って下さい。

※というようにやりますが、うまくいかないこともあります。

これは、塩ビパイプにある電荷がコップに貯まり、手をつなぐことで電気が移動しました。 電荷が移動することを「電流」といいます。

４．バンデグラフ

このマシーンをバンデグラフといい、ゴムが擦られながらぐるぐる回っているので、 この球のところに電荷がどんどん貯まっていく装置です。

この魔法のスティックみたいのを近づけてみると、「バチッ！」となりますね。 放電する距離で電圧がわかるそうです。1cmだと1万ボルトくらい。これだったら5万ボルトくらいかね。
さあ、触ってみたい人！
では、電気を切ってから触って下さい。この絶縁台にのり、絶対に手を離さないで、体で他のものに触らないように！ これなら大丈夫です。スイッチを入れると…、だんだん髪の毛が立ってきたね。少し頭を振ると余計に立つね。

ちなみに、蛍光灯を近づけると、蛍光灯も光ります。これは電子が球から飛んでいて、 その電子が蛍光灯を通過すると発光するわけです。

こんなもんですが、紙吹雪をやってみましょう。よく観察して下さい。 パッと紙を投げると、いったん紙は球に引き寄せられて、近くに行って電子をもらうとパーッと離れていきます。 これは静電誘導という現象で、数時間後に説明します。

ちなみに、この落ちているアルミホイルに魔法のスティックを近づけると、 アルミ箔は引き寄せられてスティックにくっついて、すぐに離れて、 床に付くとまた吸い寄せられて…というのを繰り返します。 これも静電誘導という現象です。

このように、電気は怖いですが、我々の生活には不可欠なものです。 これから詳しく学習していきましょう。

反省：2011年5月26日に実施しましたが，雨で湿度が高く，バンデグラフであまり髪が立たなかった。

← もどる ありません

このページの 　トップへ

すすむ　→ 電場と電位�A