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2023年6月

2023年6月 7日 (水)

静電気チェッカーを使った 電気盆の実験

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 高校物理ではおなじみの電気盆の実験です。
ティッシュペーパーで擦って帯電させた発泡スチロール板の上で上下させるアルミ皿に誘導される電気の正負を調べるのに,従来はネオン管を使っていました。しかし,演示実験としてこれを教室で見せる場合,「ネオン管が小さすぎて遠くからだとよく見えない」という深刻な問題があります。
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 そこで,前回作った「静電気 正負チェッカー」の出番です。明るく輝くLEDは教室の後ろの方からでもよく見えますから好都合です。電気の正・負が分かればいいだけですからLEDは赤・青 各1個あれば十分です。
静電気チェッカーでアルミ皿の電気の正負を調べながら この実験を行うと,金属内の自由電子の動きが手に取るように分かりますよ。

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2023年6月 5日 (月)

静電気メーターを使った実験

 2023年4月30日(日)に名古屋で行われた「科教協東海ブロック 理科実験お楽しみ広場」に参加し,楽しく勉強してきました。
特に魅かれたのは愛知物理サークル・田中英二先生の「新かんたん静電気メーターでできること」というレポートと実験紹介でした。
高校物理では箔検電器でやっている演示実験の多くをこの「静電気メーター」に置き換えることが可能です。箔検電器だと,開いてる箔の正負は目で見ても分かりませんが,この「静電気メーター」だとLEDの色で一目瞭然です。
 田中先生の実践は以前から知っていたのですが,今回直接教えを乞うて この装置をマネして作ったのでご紹介します。

 とは言っても,田中先生が使っている電子部品はディスコンのものがあったり,チップ抵抗みたいな極小サイズのMOSFETだったりで,そのままマネして作るのは大変そうでした。
でも,「MOSFETのG(ゲート)を静電気の正または負の電位で開いてD(ドレイン)とS(ソース)のスイッチを入れる」という原理が分かったので,ネットの力も借りながらこんな回路をでっちあげて試してみました。
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 こんなのでも,ちゃんと静電気の正負が分かりますが,トランジスタを入れてちょっとだけ高感度にしたのがコレ↓
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ユニバーサル基板上に部品を適当に配置してこんな形になりました(左のが高感度型)。
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 さらにLEDを正・負 各5個並べたものは,この方の作例をマネて,こんな回路で2台作ってみました。(パーツはすべて秋月電子通商で手に入ります)
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 では,動画をご覧ください。
(1) 静電気メーターで帯電列を作ろう
(2) ストローを紙袋から引き抜くと,紙袋は正に,ストローは負に帯電する。正負は等量。
(3) 静電誘導の実験
(4) 光電効果の実験(紫外線灯はハンディーパーソナル除菌ライトMEH-65 です。

 

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