科学项目
范德格拉夫起电机实验
闪电粒子之间的电子放电是在空中,云层和地面。电是通过当前的,或用流动的电子,和闪电是由非常大的电流,这就是为什么它可以如此致命打击。大电流导致闪电也导致高电压。电压两个地方之间是“势差”,这意味着它描述电荷流动的能力和可能从一个地方到另一个地方。如果目前的相对较低,电压可能非常高,还很安全。的范德格拉夫起电机在这个实验中运行在高电压但低电流,类似于静电摩擦后你体验你的鞋子在地毯上,触摸门把手干燥的一天。
你可能见过一个范德格拉夫发电机在科学博物馆。静电发生器,产生静电通过建立很大的电压在其表面在终端和移动皮带表面的电荷积累的空心金属球。这些领域可以保持足够高的潜在差异产生一个可见的火花,当对象是把关闭。桌面的小发电机可以高达100000 V(伏特)!博物馆可以一分之一5 megavolts-that 5000000 V !这远远高于一个典型的电池,这是约1.5 V。这个装置于1929年被邀请罗伯特•范德格拉夫美国科学家。
问题
探索概念范德格拉夫起电机的电流和电压。
会发生什么如果你触摸时发电机?
材料
- 2范德格拉夫发电机
- 一双胶底鞋
- 金属叉
- 服装假发
过程
- 穿一双胶底鞋!这将有助于使你从地面。
- 设置桌面范德格拉夫发电机。
- 联系了发电机虽然目前任何静电放电表面上。
- 打开发生器。
- 碰它!会发生什么呢?感觉如何?
- 保持你的手在发电机上,把你的自由手接近金属叉。会发生什么呢?
- 关闭发电机。
- 把服装假发的发电机。打开它并观察会发生什么。
- 关闭发电机,把假发。
- 打开发生器。
- 把金属物体(像叉子),抹上一个绝缘对象,像地毯或衣服。你为什么要做这个?
- 把它靠近球,看会发生什么。
结果
触摸发生器虽然会使你的头发站起来!同样,假发的头发会站起来当发电机。把空闲的手接近金属对象将放电电流从你的身体,你会听到一声流行!将带正电的带电金属物体接近带负电发生器产生一个可见的火花,就像微型闪电!
为什么?
橡胶鞋有助于使你从地面,允许电荷建立你的身体,而不是通过你直接流入地面,最低的区域电势。塑料踏凳或其他绝缘材料制成的物体也会工作得很好。地毯也是一个不错的绝缘子,这就是为什么你可以经常和鞋子疾走在地毯上,冲击你的朋友与你建立的静电。
当发电机,它是带负电的电子在球体的表面积聚。当你接触到球,电子流到你的身体,这是不带电。与电子在表面流动,它们的毛发在你的怀抱里和你的头。同种电荷互相排斥,因为头发太轻了相斥足以把头发远离身体的其余部分。这是同样的原因假发的链站起来。
静电放电时产生的声音是由电子跳跃穿过空气屏障一下子!闪电发出声音,空气中的放电发生创建声音繁荣我们知道打雷。我们总是先看到闪电再听到雷声,因为光比声音传播得快。
摩擦金属物体像叉子在地毯上或织物将导致许多电子转移到不管你是摩擦的对象。这将创建一个带正电的对象。把这个附近的带负电荷的范德格拉夫发电机可以创建一个电位差足够大来产生一个可见的火花。如果你没有得到一个火花,很可能你的对象不够带正电。
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