靜電,
是生活中經常出現的一種現象。
當科學家遇到靜電,
會碰撞出怎樣的電火花?
今天帶大家用鋁箔和鐵釘,
做一個“富蘭克林鈴铛”,
探索靜電的奧秘!
實驗器材
鋁箔、透明吸管(或其他透明塑膠管)、氣球、金屬釘2個
實驗步驟
第一步:
用剪刀剪下一小段塑膠吸管,長度大約為2-3cm左右。
第二步:
用鋁箔包裹金屬釘的頭部,使得金屬釘的頭部尺寸大約與吸管直徑相當。
将第二個金屬釘也做相同的處理。
第三步:
再用鋁箔搓出一個小球。
小球盡量搓圓一些,并且注意小球不要過大。
第四步:
先将一個金屬釘塞到吸管的一端,注意要確定釘子的尖端指向外側。然後在吸管中放入鋁箔小球,然後再用另外一個金屬釘塞到吸管的另一側,同樣確定尖端指向外側。
第五步:
吹起一個氣球,然後在頭發上摩擦。
第六步:
用一隻手拿着一側的釘子,然後用摩擦後的氣球靠近另一側的釘子尖端,就可以發現原本靜止在吸管中的小球突然開始“左右橫跳”。
原了解說
這個現象非常有名,也被大家稱為“富蘭克林鈴”(沒錯,就是放風筝的那個富蘭克林第一次做的類似實驗)。下面我們将帶大家揭開“富蘭克林鈴“的實體機制!
實驗模型圖
首先,通過氣球和頭發之間的不斷摩擦,氣球會帶上負電荷。由于鐵釘和鋁箔都是導體,是以當我們用氣球接近一端的鐵釘時,鐵釘因為感應起電右側也會帶上負電荷,然後鐵釘會将負電荷傳遞給鋁箔球。重點來了,由于同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引,鋁箔球會被左側的釘子彈開然後碰到右側的鐵釘,右側的鐵釘又會将鋁箔球彈開碰到左側的釘子… 又因為我們是手持釘子,是以右側鐵釘的電荷會通過我們的身體排掉~ 過程循環往複,鋁箔球也不斷運動,而這就是“富蘭克林鈴“的實體機制!
參考資料:普通實體學教程 電磁學(第四版)
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編輯:公子