Eksperimenter med balloner med statisk elektricitet

Her er to eksperimenter med statisk elektricitet, som børnene vil elske! Byg et elektroskop, og brug balloner til at vise, hvordan statisk elektricitet forårsager tiltræknings- og frastødningskræfter. Forældre og lærere vil elske det faktum, at disse eksperimenter gør brug af enkle materialer fra huset. Begge disse eksperimenter er sjove og giver en god “wow-faktor!”

Balloner er et af de bedste materialer til at skabe en statisk ladning. Alle ved, at hvis du gnider en ballon på dit hår eller tøj, vil det skabe noget statisk elektricitet! I disse to eksperimenter vil vi udnytte den statiske elektricitet, som en ballon kan skabe, og observere virkningerne af ladningerne.

Hvor vi går i gang, skal jeg påpege, at dette faktisk er videnskabelige demonstrationer og ikke egentlige eksperimenter. En demonstration viser børnene, hvordan et videnskabeligt koncept fungerer på en praktisk måde, mens et rigtigt eksperiment tester en eller flere variabler og sammenligner dem med en konstant. Vi tester ikke noget her, men børnene vil lære en masse gennem disse videnskabelige projekter!

Experiment nr. 1: Skubbe balloner

Brug en ballon til at få en anden ballon til at bevæge sig – uden at røre ved den! Dette eksperiment demonstrerer de tiltræknings- og frastødningskræfter, som elektriske ladninger skaber.

Pust først to balloner op. Bind garn til den ene ballon, og hæng den op fra loftet, så den er i øjenhøjde med dit barn.

Næst skal du tage fat i den hængende ballon og gnide den i dit hår.

Gnid derefter den anden ballon i dit hår. Begge balloner har nu opsamlet elektroner fra dit hår, og derfor har de nu begge en negativ ladning.

Modstående ladninger tiltrækker hinanden, men ens ladninger frastøder hinanden.

Hold ballonen, så den er tæt på den hængende ballon. Den skal skubbe den hængende ballon væk! Lad ikke ballonerne røre hinanden – hold blot den anden ballon tæt på den første og se, hvilken virkning de har på hinanden.

Dette forsøg virker bedst på en tør dag, men vi prøvede det på en varm og fugtig dag, og det virkede fint! Vi fik dog endnu mere dramatiske resultater, da vi gjorde det om vinteren. Så det vil virke i fugtighed, men gå efter en tør dag, hvis du kan.

Prøv nu at oplade bare EN af ballonerne. Vi fandt ud af, at vi kunne “slippe af med” ladningerne ved at røre ved ballonerne og lade dem røre ved hinanden. På den måde kan elektronerne bevæge sig mellem objekterne og udjævnes.

Nu gnider du bare én af ballonerne i dit hår og gentager forsøget. Hvad sker der? Denne gang skulle ladningerne være modsatrettede – den ene ballon er negativt ladet (den, du gned i dit hår), og den anden er positivt ladet eller slet ikke ladet (neutral). Ballonerne skulle nu tiltrække hinanden!

Eksperiment nr. 2: Byg et elektroskop

Et elektroskop er et apparat, der registrerer elektriske ladninger. Du kan lave et ved hjælp af ting fra hele huset!

Her er, hvad du skal bruge:

• Et glas eller en glaskrukke (vi startede med en glaskrukke, men skiftede til et glas, så man bedre kunne se eksperimentet på billederne)
• Folie
• En papirclips
• Et plastiklåg – noget, som du ikke har noget imod at lave et hul i
• Sakse
• Lineal
• Tang – til at bøje papirclipsen
• En ballon

For at lave dit elektroskop, starter du med at bøje papirclipsen som vist.

Skær to strimler af folie, der er ca. 5 cm x 1,5 cm.

Du skal bruge en måde at holde papirklipsen på plads på. Vi brugte en saks til at klippe en lille slids i et engangsplastiklåg. Vi prøvede først med et søm, men det virkede ikke særlig godt.

Skub papirklipsen ind i slidsen. Hæng derefter et stykke folie på hver ende af papirclipsen ved at lave et lille hul i folien.

Nu er det tid til at afprøve dit elektroskop! Pust en ballon op, og bind den fast. Gnid den ind i dit hår, og hold den så tæt på dit elektroskop.

Hvad sker der? Foliestykkerne bevæger sig væk fra hinanden. Hvis du tager ballonen væk, falder de ned igen som normalt. Hvis du bringer den ladede ballon tæt på, bevæger de sig udad igen.

Når du har prøvet det, kan du prøve at røre den ladede ballon ved papirclipsen. Foliestrimlerne skal bevæge sig væk fra hinanden, og så skal de forblive sådan.

Hvorfor virker det?

Papirklipsen og folien er neutrale, fordi de har lige mange positive og negative ladninger. Ballonen har en negativ ladning som følge af, at den opsamler ekstra elektroner fra dit hår. Når du bringer den negativt ladede ballon i nærheden af elektroskopet, reagerer de negative ladninger i folien. Fordi ens ladninger frastøder hinanden, rejste de negative ladninger i folien ned til enderne af folien, væk fra ballonen. Enderne af folien blev derefter negativt ladet og frastødte hinanden, hvilket fik foliestrimlerne til at bevæge sig væk fra hinanden.

Når du rører ballonen ved papirclipsen, var de negative ladninger imidlertid i stand til at bevæge sig til papirclipsen og derefter til foliestrimlerne, hvilket giver dem en negativ ladning, der varer ved, selv når du flytter ballonen væk.

Har du brug for flere enkle ideer til videnskabelige eksperimenter? Vi har masser!

Her er 10 fantastiske projekter om elektricitet – eksperimenter med både statisk og elektrisk strøm.

Hæv vand med din egen DIY Archimedes-skrue. Børnene vil blive meget imponeret over dette!