Statische Elektrizitätswissenschaftliche Experimente mit Luftballons

Hier sind zwei statische Elektrizitätswissenschaftliche Experimente, die Kinder lieben werden! Baue ein Elektroskop und verwende Luftballons, um zu zeigen, wie statische Elektrizität Anziehungs- und Abstoßungskräfte verursacht. Eltern und Lehrer werden begeistert sein, dass diese Experimente mit einfachen Materialien aus dem Haushalt durchgeführt werden können. Beide Experimente machen Spaß und haben einen hohen „Wow-Faktor“

Luftballons sind eines der besten Materialien, um statische Aufladung zu erzeugen. Jeder weiß, dass das Reiben eines Luftballons an den Haaren oder der Kleidung statische Aufladung erzeugt! In diesen beiden Experimenten werden wir die statische Aufladung, die ein Luftballon erzeugen kann, nutzen und die Auswirkungen der Ladungen beobachten.

Bevor wir beginnen, sollte ich darauf hinweisen, dass es sich um wissenschaftliche Demonstrationen und nicht um echte Experimente handelt. Eine Demonstration zeigt den Kindern auf praktische Weise, wie ein wissenschaftliches Konzept funktioniert, während ein echtes Experiment eine oder mehrere Variablen testet und sie mit einer Konstante vergleicht. Wir testen hier nichts, aber die Kinder werden durch diese wissenschaftlichen Projekte viel lernen!

Experiment Nr. 1: Luftballons schieben

Benutze einen Luftballon, um einen anderen Luftballon zu bewegen – ohne ihn zu berühren! Dieses Experiment demonstriert die Anziehungs- und Abstoßungskräfte, die elektrische Ladungen erzeugen.

Blase zunächst zwei Luftballons auf. Binde Garn an einen der Ballons und hänge ihn von der Decke, so dass er sich in Augenhöhe deines Kindes befindet.

Nächste nimm den hängenden Ballon und reibe ihn in deinem Haar.

Dann reibe den anderen Ballon in deinem Haar. Beide Luftballons haben nun Elektronen aus deinem Haar aufgenommen und sind nun beide negativ geladen.

Gegensätzliche Ladungen ziehen sich an, aber gleiche Ladungen stoßen sich ab.

Halte den Luftballon so, dass er nahe am hängenden Luftballon ist. Er sollte den hängenden Ballon wegschieben! Lasst die Ballons sich nicht berühren – haltet einfach den zweiten Ballon nahe an den ersten und schaut, wie sie sich gegenseitig beeinflussen.

Dieses Experiment funktioniert am besten an einem trockenen Tag, aber wir haben es an einem heißen und feuchten Tag ausprobiert, und es hat gut funktioniert! Allerdings waren die Ergebnisse noch dramatischer, als wir es im Winter gemacht haben. Es funktioniert also auch bei hoher Luftfeuchtigkeit, aber wähle einen trockenen Tag, wenn du kannst.

Nun versuche, nur EINEN der Ballons aufzuladen. Wir haben festgestellt, dass wir die Ladungen „loswerden“ können, indem wir die Ballons berühren und sie sich gegenseitig berühren lassen. So können sich die Elektronen zwischen den Objekten bewegen und ausgleichen.

Reibe nun nur einen der Luftballons in deinem Haar und wiederhole das Experiment. Was passiert dabei? Diesmal sollten die Ladungen entgegengesetzt sein – ein Ballon ist negativ geladen (der, an dem du dein Haar gerieben hast), der andere ist positiv oder gar nicht geladen (neutral). Die Ballons sollten sich nun gegenseitig anziehen!

Experiment #2: Baue ein Elektroskop

Ein Elektroskop ist ein Gerät, das elektrische Ladungen aufspürt. Du kannst es mit Gegenständen aus deinem Haushalt bauen!

Hier ist, was du brauchst:

• Ein Glas oder ein Glasgefäß (wir haben mit einem Glas angefangen, sind dann aber auf ein Glas umgestiegen, damit man das Experiment auf den Fotos besser sehen kann)
• Folie
• eine Büroklammer
• einen Plastikdeckel – etwas, in das du ein Loch machen kannst
• Schere
• Lineal
• Zange – zum Biegen der Büroklammer
• Ein Luftballon

Um dein Elektroskop zu bauen, Biege zunächst die Büroklammer wie abgebildet.

Schneide zwei Streifen Folie zu, die etwa 5 cm x 1,5 cm groß sind.

Du brauchst eine Möglichkeit, die Büroklammer zu befestigen. Wir haben eine Schere benutzt, um einen kleinen Schlitz in einen Einweg-Plastikdeckel zu schneiden. Wir haben es zuerst mit einem Nagel versucht, aber das hat nicht so gut funktioniert.

Schiebe die Büroklammer in den Schlitz. Hänge dann ein Stück Folie an jedes Ende der Büroklammer, indem du ein kleines Loch in die Folie machst.

Jetzt ist es Zeit, dein Elektroskop zu testen! Puste einen Luftballon auf und binde ihn ab. Reibe ihn in deinen Haaren und halte ihn dann dicht an dein Elektroskop.

Was passiert?

Die Folienstücke bewegen sich voneinander weg. Wenn du den Ballon wegnimmst, fallen sie wieder ganz normal herunter. Bring den geladenen Ballon in die Nähe, und sie bewegen sich wieder nach außen.

Wenn du das ausprobiert hast, versuche, den geladenen Ballon an die Büroklammer zu halten. Die Folienstreifen sollten sich voneinander wegbewegen und dann so bleiben.

Warum funktioniert das?

Die Büroklammer und die Folie sind neutral, weil sie gleich viele positive und negative Ladungen haben. Der Luftballon hat eine negative Ladung, weil er zusätzliche Elektronen aus deinem Haar aufgenommen hat. Wenn du den negativ geladenen Luftballon in die Nähe des Elektroskops bringst, reagieren die negativen Ladungen der Folie darauf. Da sich gleiche Ladungen gegenseitig abstoßen, wandern die negativen Ladungen in der Folie zu den Enden der Folie, weg vom Ballon. Die Enden der Folie wurden dann negativ geladen und stießen sich gegenseitig ab, so dass sich die Folienstreifen voneinander wegbewegten.

Bei Berührung des Ballons mit der Büroklammer konnten sich die negativen Ladungen jedoch zur Büroklammer und dann zu den Folienstreifen bewegen, so dass sie eine negative Ladung erhielten, die auch dann noch anhält, wenn man den Ballon wegbewegt.

Brauchst du noch mehr Ideen für einfache wissenschaftliche Experimente?Wir haben viele!

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