Як виміряти статичну електрику

Статичну електрику з`являється при нерівності позитивного і негативного зарядів на поверхні предметів. Його легко виявити - наприклад, при дотику до металевої дверної ручки між нею і рукою може проскочити іскра. Однак вимір статичної електрики є набагато складнішим процесом. Дізнайтеся, як вимірювати статичну електрику, і ви зможете визначати електричний заряд на поверхні різних предметів.

кроки

Метод 1 з 2:

Оцінка статичного заряду різних матеріалів

1. Підготуйте все необхідне. Для даного експерименту вам знадобляться: невелика мідна пластинка, заземлення, електричні дроти з зажимами "крокодил", білий папір, ножиці, лінійка, повітряна кулька, волосся, бавовняна футболка, футболка з поліестеру, килим і керамічна плитка. Цей метод дозволяє визначити відносну кількість статичного заряду.

Невелику мідну пластинку можна досить дешево придбати в магазині господарських товарів або замовити через інтернет.
Заземлення й проведення з зажимами "крокодил" можна придбати в магазині господарських або електротехнічних товарів.

2. Підключіть мідну пластинку до заземлення за допомогою дроту. Один затискач дроти прикріпіть до заземлення, а другий - до мідній пластинці. Не має значення, куди приєднувати дріт, просто прикріпіть його до проводу заземлення.

Коли предмет стосується мідної пластинки, з нього стікає накопичився статичний заряд.

3. Розріжте аркуш паперу на 100 квадратних шматочків розміром 5 мм x 5 мм. Лінійкою розділіть лист на 5-міліметрові квадратики і виріжте їх. Постарайтеся якомога точніше витримати розміри. Це простіше зробити за допомогою паперорізальної машини.

На шматочках паперу може залишитися статичний заряд. Щоб позбутися від нього, покладіть паперові квадратики на мідну пластинку.

Після того як ви видалите можливий статичний заряд, висипте шматочки паперу на плоску поверхню і перейдіть до наступного етапу експерименту.

4. Надійти повітряну кульку. Надійти кульку до середніх або великих розмірів. Розміри кульки не важливі, якщо для всіх матеріалів використовувати один і той же кулька. Якщо під час досвіду кулька лопне, доведеться надути новий кульку і почати спочатку, щоб зберегти незмінними умови експерименту.

Розрядіть кульку: для цього прокотите його по мідній пластинці.

5. П`ять разів проведіть кулькою по поверхні досліджуваного матеріалу. Для початку виберіть матеріал, на якому ви хочете виміряти статичний заряд. Для цих цілей добре підійдуть волосся, килим, бавовняна футболка, футболка з поліестеру, килим або керамічна плитка.

Поводите кулькою по матеріалу в одному і тому ж напрямку.

6. Покладіть кульку поверх шматочків паперу. Після тертя об досліджуваний матеріал кульку зарядиться певною кількістю статичної електрики (ця кількість буде різним для різних матеріалів). Коли ви покладете кульку на шматочки паперу, вони пристануть до нього, причому їх кількість буде залежати від величини статичного заряду на кульці.

Чи не перекочуйте кульку по папері. Просто покладіть його поверх шматочків паперу і подивіться, скільки їх пристане до кульки.

7. Порахуйте число пристали до кульки клаптиків паперу. Зберіть клаптики паперу з кульки і порахуйте їх. Після тертя об різні матеріали до кульки пристане різну кількість шматочків паперу. Повторіть експеримент з різними матеріалами і подивіться, як вони розрізняються.

Перед кожним новим експериментом розряджайте папір і кулька.

8. Порівняйте результати для різних матеріалів. Подивіться на отримані дані і порівняйте, скільки шматочків паперу пристало до кульки після того, як ви потерли його про різні матеріали. Чим більше шматків паперу пристало до кульки, тим вище його статичний заряд.

Перегляньте результати і визначте, після тертя об які матеріали до кульки пристало найбільшу кількість паперу. На волоссі збирається велика кількість статичної електрики, і після тертя об них до кульки, ймовірно, пристане найбільше шматочків паперу.

Хоча даний метод не дозволяє визначити точну величину статичного заряду, з його допомогою можна судити про відносне статичному електриці, яке міститься в різних матеріалах.

Метод 2 з 2:

За допомогою саморобного електроскопа

1. Підготуйте все необхідне. електроскоп - це прилад, що дозволяє виявити статичну електрику за допомогою тонких металевих пластинок, які поділяються в присутності статичного заряду. Найпростіший електроскоп можна зробити з декількох побутових предметів. Для цього знадобляться скляна банка з пластиковою кришкою, алюмінієва фольга і дриль.

2. Зробіть кулю з фольги. Виріжте з фольги квадрат приблизно 25 см x 25 см. Точні розміри не важливі. Скомкають вирізаний лист фольги, так щоб вийшов кулю. Постарайтеся, щоб куля мав якомога більш правильну форму.

Повинен вийти куля діаметром близько 5 сантиметрів. І в цьому випадку точні розміри не важливі - головне, щоб куля не був занадто великим або маленьким.

3. Скрутіть стрижень з алюмінієвої фольги. Виріжте з фольги ще один лист і скрутіть його в вигляді стрижня. Стрижень повинен бути трохи коротше, ніж скляна банка. Цей алюмінієвий стержень повинен розташовуватися в 7-8 сантиметрах вище дна банки і виступати приблизно на 10 сантиметрів над її верхнім краєм.

4. Прикріпіть куля до стрижня. Візьміть для цього ще один лист фольги. Призначте куля до кінця стрижня, надіньте на них лист фольги і скрутіть його. Щільно обмотайте фольгою куля і стрижень, щоб вона утримувала їх разом.

5. Просвердлите отвір в пластиковій кришці банки. Дрилем виконайте отвір посередині кришки. Отвір має бути досить великим, щоб в нього проходив алюмінієвий стрижень. Якщо у вас немає під рукою дрилі, можна пробити отвір за допомогою молотка і цвяха.

Будьте обережні при поводженні з молотком і цвяхом. Діти повинні користуватися ними під наглядом дорослих.

6. Закріпіть на кришці стрижень з кулею. Протягніть стрижень через отвір в кришці, так щоб куля виступав над кришкою. Скотчем закріпіть стрижень зверху і знизу кришки. У 12-13 міліметрах від дна кришки загніть стрижень на 90 ° (під прямим кутом).

7. Виріжте трикутник зі складеної навпіл фольги. Виріжте з фольги смужку приблизно 15 см x 7,5 см. Зігніть смужку навпіл уздовж короткого краю - в результаті у вас вийде квадрат 7,5 см x 7,5 см. Виріжте з складеної навпіл смужки трикутник, так щоб в його вершині залишилося трохи неразрезанной фольги. В результаті у вас вийде два трикутника з зімкнутими вершинами. Вершини трикутників буде з`єднувати вузька смужка фольги.

Якщо ви розріжете фольгу так, що вона розпадеться на два трикутника, виріжте нову смужку фольги і спробуйте ще раз.

8. Підвісьте трикутники з фольги на загнутий кінець стержня. Закріпіть трикутники так, щоб вони звисали вниз і майже торкалися одне одного. Накрутите кришку на банку. Тримайте банку вертикально і дійте обережно, щоб трикутники не зійшов зі стрижня.

Якщо трикутники все ж впадуть зі стрижня, просто відкрутіть кришку і повісьте їх на місце.

9. Перевірте прилад у дії. Потріть кульку про своє волосся і піднесіть його до сфери над кришкою електроскопа. Трикутники повинні відхилитися один від одного. При контакті приладу зі статичною електрикою трикутники заряджаються протилежними зарядами і відштовхуються один від одного. При відсутності статичної електрики трикутники залишаться висіти поруч.

Спробуйте підносити куля електроскопа до різних предметів в будинку і подивіться, наскільки сильно вони заряджені.