7.12. Elektrosztatikai kísérletek házi eszközökkel

a) A hintázó ping-pong labda 

A kísérlet célja

Az elektromos megosztás és az elektromos munkavégzés demonstrálása.

Szükséges anyagok, eszközök

• nagy (pl. barackbefőttes) konzervdoboz
• kis (pl. májkrémes) konzervdoboz
• tejfölös pohár
• grafittal bevont (grafitceruzával beszínezett) ping-pong labda cérnára függesztve
• állvány a ping-pong labda felfüggesztéséhez
• ebonit rúd
• műszálas anyag

Leírás

Állítsuk a nagy konzervdobozt az asztalra (földelt vezető). Állítsuk mellé a tejfölös poharat fejjel lefelé és tegyük rá a kis konzervdobozt (szigetelt vezető). Az állvány segítségével lógassuk a ping‑pong labdát a két konzervdoboz közé úgy, hogy azoktól egyaránt 0,5-1 cm-re legyen, de semmiképpen ne érjen hozzá egyikhez sem.

Dörzsöljük meg az ebonit rudat bőrrel és közelítsük a kis konzervdobozhoz a nagy dobozzal átellenes oldalon. Tartsuk ott egy darabig a rudat.

Amennyiben a labda harangozása nem indulna el, toljuk közelebb hozzá a konzervdobozokat, illetve dörzsöljük meg a rudat erősebben.

Megfigyelhető, hogy a ping-pong labda először odavonzódik a kis konzervdobozhoz, nekiütközik, majd a nagynak ütközik és vissza. A jelenség folyamatosan ismétlődik, a labda harangozik a két konzervdoboz között. A labda mozgása egy idő után megáll, annak ellenére, hogy az ebonitrúd még a közelben van. A rúd elvétele után a labda újra harangozásba kezd.

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

A kísérlet magyarázatához készítsünk folyamatábrát, melyben jelezve van az aktuális töltéselrendeződés!

b) Szívószál-lebegtetés és vízsugár eltérítése 

A kísérlet célja

Elektrosztatikus vonzás és taszítás bemutatása házi eszközökkel

Szükséges anyagok, eszközök

• üres PET-palack
• 3 db szívószál
• vatta
• fahasáb

Leírás

A. Szívószál lebegtetése

A PET-palack oldalán egymással szemben hozzunk létre egy-egy kivágást. Állítsuk a palack mellé a fahasábot úgy, hogy a hátsó kivágástól néhány cm-re legyen a fala. Így megakadályozza a szívószálak kiesését.

Dörzsöljünk meg vattával egy szívószálat és fektessük a résbe. Tegyük meg ugyanezt egy második szívószállal is. Figyeltessük meg, hogy a két szívószál egymást a lehető legtávolabbra taszítja.

Dörzsöljünk meg vattával egy harmadik szívószálat is és csúsztassuk a résbe. Figyeltessük meg, hogy szintén a legmesszebbre taszítódik a másik két szívószáltól, így felemelkedik a résben.

Módszertani kiegészítések

• Figyeljünk arra, hogy a szívószálakat teljes hosszukban megdörzsöljük.

B. Vízsugár eltérítése

Nyissuk ki a vízcsapot annyira, hogy a lehető legvékonyabb, de már folytonos (lamináris) vízsugár jöjjön ki rajta. Dörzsöljük meg az egyik szívószálat a vattával, és közelítsük a vízsugárhoz. Figyeltessük meg, hogy a vízsugár elhajlik a szívószál irányába.

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

• Mit tapasztalnánk, ha nem vízsugárhoz, hanem kifolyó benzinhez közelítenénk a megdörzsölt szívószálat?