箔検電器による静電誘導実験

目的

• 箔検電器を使って静電気の性質や静電誘導について理解を深める。

準備

• 箔検電器，塩化ビニル板，アクリル板，ティッシュペーパー

方法

実験Ａ（静電誘導について確認する）

1. ティッシュペーパーで塩化ビニル板をこする。塩化ビニル板は負に帯電する。
2. 帯電した塩化ビニル板を箔検電器の金属板に近づけ、箔の様子を観察する。(1)
3. 塩化ビニル板を遠ざけ、箔の様子を観察する。(2)

(1)

(2)

実験Ｂ（電子の移動の様子を考察する）

1. 帯電した塩化ビニル板を箔検電器の金属板に接触させ、箔の様子を観察する。(3)
2. 塩化ビニル板を金属板によくこすりつけた後、塩化ビニル板を遠ざけ、箔の様子を観察する。(4)

(3)

(4)

実験Ｃ（アクリル板に生じた静電気の極性について考察する）

1. 帯電した塩化ビニル板を箔検電器の金属板の端に接触させる。
2. この状態のまま、ティッシュペーパーでこすったアクリル板を箔検電器の金属板に近づけ、箔の様子を観察する。(5)

(5)

実験Ｄ（人体を流れる電荷と帯電した箔検電器の極性について考察する）

1. 帯電した塩化ビニル板を箔検電器の金属板に近づけ、そのままの状態で金属板に指を触れる。箔の様子を観察する。(6)
2. 指を離してから、塩化ビニル板を遠ざけ、箔の様子を観察する。(7)
3. 再び塩化ビニル板を近づけたときの箔の様子を観察する。(8)
4. 3.の操作を帯電したアクリル板で行ったときの箔の様子を観察する。(9)

(6)	(7)
(8)	(9)

箔の観察

• 箔の様子を図示するとともに、電荷を＋，－で記入する。＋，－の数で強さを示すとよい。
• 電荷が移動する場合は、それがわかるように図示する。
• 箔の開きの大小も考慮して記入する。

(1)	(2)	(3)
(4)	(5)	(6)
(7)	(8)	(9)

考察

• 実験Ａの結果からわかることは何か。
  
  負に帯電した塩化ビニル板を近づけと静電誘導が起き、箔検電器内の電荷が移動する。上部がプラス、下部がマイナスに誘導され、箔は開く。塩化ビニル板を遠ざけると、箔検電器の電荷は元にもどり、箔は閉じる。
  箔検電器内で電荷の移動が起きただけで、＋電荷・?電荷は同量で変化していないことがわかる。
• 実験Ｂの結果からわかることは何か。
  
  塩化ビニル板を接触させると負電荷が箔検電器に移動し、実験Ａより大きく箔が開く。塩化ビニル板を遠ざけても、箔検電器内では正電荷より負電荷が多いため、負電荷が箔検電器全体に均一に散らばり、箔は少し開いたままになる。
• 実験Ｃの結果からわかることは何か。
  
  アクリル板を近づけた側に負電荷が誘導されるため、箔の開きは小さくなる。アクリル板には塩化ビニル板と異符号の電荷が帯電していることがわかる。
• 実験Ｄの(6)－(9)の結果について説明せよ。
  
  (6)指を触れると、箔の負電荷が体に流れ出てしまい、箔は閉じる。正電荷は塩化ビニル板に引き寄せられていて動かない。
  (7)負電荷が逃げたため、箔検電器内では正電荷が多くなる。正電荷が箔検電器全体に均一に散らばり、箔は少し開いたままになる。
  (8)負に帯電した塩化ビニル板を近づけと正電荷が上部に誘導されるので、箔は閉じる。
  (9)正に帯電したアクリル板を近づけると上部に負電荷が誘導されるので、下部は正電荷がより多くなり、箔は大きく開く。

実験プリントｐｄｆファイル