Inhalt

• Schritte
• Methode 1 von 2: Beurteilen Sie die statische Aufladung verschiedener Materialien
• Methode 2 von 2: Verwenden eines DIY-Elektroskops

Statische Elektrizität tritt auf, wenn positive und negative Ladungen auf der Oberfläche von Objekten ungleich sind. Es ist leicht zu erkennen – wenn Sie beispielsweise einen Metalltürknauf zwischen ihm und Ihrer Hand berühren, kann ein Funke durchrutschen. Die Messung statischer Elektrizität ist jedoch ein viel komplexerer Prozess. Erfahren Sie, wie man statische Elektrizität misst, und Sie können die elektrische Ladung auf der Oberfläche verschiedener Objekte bestimmen.

Schritte

Methode 1 von 2: Beurteilen Sie die statische Aufladung verschiedener Materialien

1. 1 Halten Sie alles bereit, was Sie brauchen. Für dieses Experiment benötigen Sie: eine kleine Kupferplatte, ein Erdungskabel, elektrische Drähte mit Krokodilklemmen, weißes Papier, eine Schere, ein Lineal, einen Ballon, Haare, ein Baumwoll-T-Shirt, ein Polyester-T-Shirt, Teppich und Keramik Fliesen. Mit dieser Methode können Sie die relative Menge der statischen Aufladung bestimmen.
   • Ein kleines Kupferband kann recht günstig im Baumarkt gekauft oder online bestellt werden.
   • Erdungsdrähte und Krokodilklemmen sind im Baumarkt oder Elektrofachhandel erhältlich.
2. 2 Verbinden Sie den Kupferstreifen mit einem Draht mit Masse. Befestigen Sie eine Drahtklemme am Boden und die andere an der Kupferplatte. Es spielt keine Rolle, wo Sie das Kabel anschließen, befestigen Sie es einfach am Erdungskabel.
   • Wenn ein Objekt die Kupferplatte berührt, entweicht die angesammelte statische Aufladung.
3. 3 Schneiden Sie ein Blatt Papier in 100 quadratische Stücke von 5 mm x 5 mm. Teilen Sie das Blatt mit einem Lineal in 5 mm große Quadrate und schneiden Sie sie aus. Versuchen Sie, die Abmessungen so genau wie möglich zu halten.Am einfachsten geht das mit einem Papierschneider.
   • Auf Papierstücken kann statische Aufladung verbleiben. Um es loszuwerden, legen Sie Papierquadrate auf eine Kupferplatte.
   • Nachdem Sie potenzielle statische Aufladung entfernt haben, legen Sie die Papierstücke auf eine ebene Fläche und fahren Sie mit dem nächsten Schritt im Experiment fort.
4. 4 Blasen Sie den Ballon auf. Blasen Sie den Ballon auf eine mittlere bis große Größe auf. Die Größe der Kugel spielt keine Rolle, solange für alle Materialien die gleiche Kugel verwendet wird. Wenn der Ballon während des Experiments platzt, müssen Sie einen neuen Ballon aufblasen und von vorne beginnen, um die experimentellen Bedingungen unverändert zu lassen.
   • Entladen Sie die Kugel, indem Sie sie über eine Kupferplatte rollen.
5. 5 Den Ball fünfmal über die Oberfläche des Testmaterials streichen. Wählen Sie zunächst das Material aus, an dem Sie die statische Aufladung messen möchten. Dafür eignen sich gut Haare, Teppich, Baumwoll-T-Shirt, Polyester-T-Shirt, Teppich oder Keramikfliesen.
   • Bewegen Sie die Kugel in die gleiche Richtung über das Material.
6. 6 Legen Sie den Ballon auf die Papierstücke. Nach dem Reiben am Testmaterial wird der Ball mit einer bestimmten Menge an statischer Elektrizität aufgeladen (diese Menge ist für verschiedene Materialien unterschiedlich). Wenn Sie den Ball auf die Papierstücke legen, bleiben sie daran haften, und ihre Anzahl hängt von der statischen Aufladung des Balls ab.
   • Rollen Sie den Ball nicht über das Papier. Legen Sie es einfach auf die Papierstücke und sehen Sie, wie viele davon am Ball haften.
7. 7 Zählen Sie die Anzahl der Papierstücke, die an der Kugel haften. Sammle die Zettel aus dem Ballon und zähle sie. Nach dem Reiben an verschiedenen Materialien bleibt eine andere Anzahl von Papierstücken am Ball haften. Wiederholen Sie das Experiment mit verschiedenen Materialien und sehen Sie, wie sie sich unterscheiden.
   • Entladen Sie das Papier und den Ballon vor jedem neuen Experiment.
8. 8 Vergleichen Sie die Ergebnisse für verschiedene Materialien. Sehen Sie sich die Daten an und vergleichen Sie, wie viele Papierstücke am Ball haften, nachdem Sie ihn an verschiedenen Materialien gerieben haben. Je mehr Papierfetzen am Ball haften, desto höher ist seine statische Aufladung.
   • Überprüfen Sie die Ergebnisse und bestimmen Sie nach dem Reiben, an welchen Materialien das meiste Papier am Ball haftete. Auf dem Haar sammelt sich eine große Menge statischer Elektrizität, und nach dem Reiben wird der Ball wahrscheinlich an den meisten Papierstücken haften bleiben.
   • Obwohl diese Methode keine genaue Schätzung der statischen Aufladung liefert, kann sie zur Beurteilung der relativen statischen Elektrizität verwendet werden, die in verschiedenen Materialien enthalten ist.

Methode 2 von 2: Verwenden eines DIY-Elektroskops

1. 1 Halten Sie alles bereit, was Sie brauchen. Ein Elektroskop ist ein Gerät, das statische Elektrizität mithilfe dünner Metallplatten erkennt, die sich bei statischer Aufladung trennen. Das einfachste Elektroskop kann aus mehreren Haushaltsgegenständen hergestellt werden. Dies erfordert ein Glasgefäß mit einem Plastikdeckel, Aluminiumfolie und einen Bohrer.
2. 2 Machen Sie einen Folienball. Schneiden Sie aus der Folie ein Quadrat von ca. 25 cm x 25 cm aus, die genauen Maße sind nicht wichtig. Das ausgeschnittene Stück Folie zu einer Kugel zusammenknüllen. Versuchen Sie, den Ball so korrekt wie möglich zu halten.
   • Sie sollten eine Kugel mit einem Durchmesser von etwa 5 Zentimetern erhalten. Und in diesem Fall sind die genauen Abmessungen nicht wichtig - Hauptsache, der Ball ist nicht zu groß oder zu klein.
3. 3 Drehen Sie den Aluminiumfolienstab. Schneiden Sie ein weiteres Blatt aus der Folie und drehen Sie es zu einem Stab. Der Stab sollte etwas kürzer als das Glas sein. Dieser Aluminiumstab sollte sich 7–8 cm über dem Dosenboden befinden und etwa 10 cm über den Dosendeckel hinausragen.
4. 4 Befestigen Sie die Kugel an der Stange. Nehmen Sie dazu ein weiteres Blatt Folie. Platzieren Sie die Kugel am Ende der Stange, schieben Sie eine Folie darüber und drehen Sie sie. Wickeln Sie die Folie um den Ball und die Stange fest, um sie zusammenzuhalten.
5. 5 Bohren Sie ein Loch in den Plastikdeckel. Bohren Sie ein Loch in die Mitte der Abdeckung. Das Loch muss groß genug sein, um den Aluminiumstab aufzunehmen. Wenn Sie keinen Bohrer zur Hand haben, können Sie mit Hammer und Nagel ein Loch schlagen.
   • Seien Sie vorsichtig beim Umgang mit Hammer und Nagel. Kinder sollten sie unter Aufsicht von Erwachsenen verwenden.
6. 6 Befestigen Sie eine Stange mit einer Kugel am Deckel. Führen Sie die Stange durch das Loch in der Kappe, sodass die Kugel aus der Kappe herausragt. Verwenden Sie Klebeband, um die Stange oben und unten am Deckel zu befestigen. Biegen Sie die Stange um 90 ° (im rechten Winkel) 12-13 mm von der Unterseite des Deckels.
7. 7 Aus gefalteter Folie ein Dreieck ausschneiden. Schneiden Sie einen Streifen von ca. 15 cm x 7,5 cm aus der Folie. Falten Sie den Streifen entlang der kurzen Kante in zwei Hälften, sodass ein 7,5 cm x 7,5 cm großes Quadrat entsteht. Schneiden Sie ein Dreieck aus dem gefalteten Streifen, so dass oben wenig übrig bleibt der Streifen ungeschnittene Folie. Als Ergebnis haben Sie zwei Dreiecke mit geschlossenen Eckpunkten. Ein schmaler Folienstreifen verbindet die Eckpunkte der Dreiecke.
   • Wenn Sie die Folie so schneiden, dass sie sich in zwei Dreiecke teilt, schneiden Sie einen neuen Folienstreifen und versuchen Sie es erneut.
8. 8 Hängen Sie die Foliendreiecke an das gefaltete Ende der Stange. Befestigen Sie die Dreiecke so, dass sie herunterhängen und sich fast berühren. Schrauben Sie den Deckel auf das Glas. Halten Sie das Glas aufrecht und achten Sie darauf, dass die Dreiecke nicht vom Stiel rutschen.
   • Wenn die Dreiecke von der Stange fallen, schrauben Sie einfach den Deckel ab und hängen Sie sie ein.
9. 9 Überprüfen Sie das Gerät in Aktion. Reiben Sie den Ball über Ihr Haar und führen Sie ihn in die Kugel über der Elektroskopabdeckung. Die Dreiecke müssen voneinander abweichen. Wenn das Gerät mit statischer Elektrizität in Kontakt kommt, werden die Dreiecke mit entgegengesetzten Ladungen aufgeladen und voneinander abgestoßen. Ohne statische Elektrizität bleiben die Dreiecke nebeneinander hängen.
   • Versuchen Sie, die Kugel des Elektroskops in die Nähe verschiedener Gegenstände im Haus zu halten und sehen Sie, wie stark diese aufgeladen sind.