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エネルギーアイランド

実験・工作コーナー キッズラボ

静電気のふしぎ~フランクリンモーターをつくろう~

実験レベル2 静電気のふしぎ実験イメージ
はじめに
プラスチックの下じきをぬのでこすり、頭の上にかざしてかみの毛をさか立てて遊んだことがあると思います。また、セーターなどの衣服をぬぐときにバチッバチッと音が鳴ったり、衣服がまとわりついた経験(けいけん)もあると思います。これらは、静電気によって引き起こされる現象(げんしょう)です。静電気には、プラス(+)とマイナス(-)の2種類の電気があります。そして、この電気が動かずその場にとどまったじょうたいになっています。
そこで、いろいろな方法で静電気を発生させ、そのせいしつを調べてみましょう。
よく、身近で起きるでげんしょうですね!

実験1 物と物をこすり合わせ静電気を発生させよう。

準備するもの
  • タオル
  • 塩化ビニール管
  • アルミはく
  • ティッシュペーパー
  • (1)塩化ビニール管をかわいたタオルで軽くこすり静電気を発生させる。

    こすり方、かるくこすればよい。
    • (2)細かく切ったアルミはくに塩化ビニール管を近づける。

    • (3)細かく切った紙に塩化ビニール管を近づける。

  • (4)水道のじゃ口から細く流れ出ている水に、塩化ビニール管を近づける。

  • (5)ティッシュペーパーで塩化ビニール管をこすり、そのティッシュペーパーに塩化ビニール管を近づける。

実験2 電気ふり子やストローを使い、静電気のせいしつを調べよう。

準備するもの
  • ふりこ台
  • ストロー
  • すず
  • アルミかん
  • 画びょう
  • きぬ糸
  • 塩化ビニール管
  • ガラスぼう
  • タオル
  • ティッシュペーパー
  • (1-1)画びょうのついたストローをティッシュペーパーでよくこすり、ふりこ台に取り付ける。

  • (1-2)別のストローをティッシュペーパーでよくこすり、ふりこ台のストローに近づける。

  • (1-3)ガラス棒をティッシュペーパーでよくこすり、ふりこ台のストローに近づける。

  • (2)ふりこ台にすずのついたストローを取り付け、その横にアルミかんを置く。すずにタオルで軽くこすった塩化ビニール管を近づける。

製作1 電気くらげを作り、静電気で電気くらげを動かそう。

準備するもの
  • すずらんテープ
  • 塩化ビニール管
  • タオル
  • ワイヤーブラシ
  • カッターマット
  • (1)約25cm のすずらんテープを手で細かくさき、ワイヤーブラシでさらに細かくして、くらげを作ります。

  • (2)くらげと塩化ビニール管をそれぞれタオルでこすります。

  • (3)くらげを空中に投げ上げ、くらげの下に塩化ビニール管をもっていきます。

  • 手にあせをかいたり、しつ度が高いと失敗することがあります。

実験3 起電ぼんを使い、アルミ皿に静電気を発生させよう。

準備するもの
  • 起電ぼん(ストローつきアルミ皿、発ぽうスチロール)
  • ネオン管(どうばんつき)
  • タオル
    • (1)発ぽうスチロールの表面全体をタオルでこすり、静電気を発生させる。

    • (2)ストロー部分を持ち、アルミ皿を発ぽうスチロールの上にのせる。

    • (3)発ぽうスチロールの上にアルミ皿をのせたまま、ネオン管をアルミ皿のふちに近づける。

    • (4)ストローの部分を持ちアルミ皿を持ち上げネオン管を近づける。

製作2 フランクリンモーターを製作しよう。

準備するもの
  • フィルムケース
  • 画びょう
  • プラカップ(大2、小1)
  • アルミはく
  • タオル
  • アルミテープ
  • はさみ
  • 両面テープ
  • 目印付プラカップ
  • セロハンテープ
    • (1)アルミテープを8まい、小のプラカップにはる。

    • (2)小のプラカップの中央に画びょうを上からさす。

    • (3)アルミはくを切り、長短2本のアルミテープを作る。

    • (4)大のプラカップについている両面テープをはがし、それぞれのプラカップにアルミはくを取り付ける。

  • (5)フィルムケースの上に小のプラカップをのせ、図のように大のプラカップをならべる。

    上から見たところ
  • (6)☆のマークの上で塩化ビニール管をタオルでこする。

資料

帯電とは…
2つの物体間のせっしょくによってせっしょく面をはさんで電荷のやりとりが生じ、一方がプラス、もう一方がマイナスの電荷を帯びる現象のことを言います。これにより、物体の表面に静電気が発生します。
帯電の仕方
下の図から2種類のものを選び、こすりあわせると右の方のものがプラス(+)に、左の方のものがマイナス(-)に帯電します。
放電とは…
電極間にかかる電位差によって、電極間にそんざいする気体にぜつえんはかいが生じ電子が放出され、電流が流れる現象です。または、コンデンサや電池において、蓄積(ちくせき)された電荷を失う現象です。対義語(たいぎご)は充電(じゅうでん)。かみなりも火花放電とよばれる放電現象の一つです。