Elektrostatické pole
Pomůcky:
Novodurová trubka, nebo jiná tyč dobře elektrostaticky vodivý, hadr, nebo jiný kus látky, doutnavka, elektroskop, nastříhaný igelit, igelitový pytlík, balónky, jemně nastříhaný papír, provázek.
1. Pokus - Tření novodurové trubky:
Novodurovou trubku třeme hadrem po dobu minimálně 30 sekund (v závislosti na typu použité látky) Poté trubkou přejedeme přes elektroskop a ručička elektroskopu se vychýlí. Zde jsme demonstrovali, že v trubce byl nějaký náboj, který přešel na elektroskop. Poté na elektroskop přiložíme doutnavku, která převezme náboj, blikne a vybije elektroskop.
Vysvětlení: Při tření trubky se přenášejí volné elektrony z hadru na tyč a naopak. Tyč je poté buď kladně, nebo záporně nabita. Přejetím přes elektroskop můžeme vidět velikost náboje. Jako důkaz toho, že elektroskop měl nějaký náboj slouží bliknutí doutnavky.
2. Pokus – Balónky
Balónky zavěsíme za konce na provázek. Poté je třením nabijeme a pozorujeme jejich chování. Zelektrizovaný balónek drží na našem rameni i při větších pohybech. Po přiložení na zeď opět drží. Když chytneme provázek v půlce a balónky pustíme, můžeme pozorovat buď odtažení, nebo přibližování balónků
Vysvětlení: Nabitím balónku změníme jeho náboj. Vytvoří se buď kladný, nebo záporný a ten poté reaguje s ostatními předměty odpuzováním, nebo přitahováním.
3. Pokus – Tyčka jako „magnet“
Třením látky o tyč z nějakého hladkého materiálu vytvoříme na tyči náboj. Poté přiložíme k vlasům a můžeme pozorovat jejich přiblížení k tyči. Obdobné je to s nastříhanými slabými proužky papíru, nebo s igelitem.
4. Pokus – Igelitový pytlík
Zavřený nový igelitový pytlík třeme mezi dlaněmi. Po chvíli můžeme zpozorovat, že se pytlík samovolně otevírá.
Vysvětlení: Třením pytlíků vzniká uvnitř náboj, který je stejný a jak již víme, stejné náboje se odpuzují.
5. Pokus - Wimshurstova indukční elektřina
Přístroj, který se skládá ze dvou plexisklových kotoučů o průměru 300 m, které mají po obvodu na odvrácených stranách nanesené malé plošky speciální vodivé barvy, dále z vodivých kartáčků, sběračů, kulových elektrod a Leidenských lahví. Maximální hodnota proudu se pohybuje v rozsahu µA. Výstupní napětí - až 160 kV
Připojíme-li k tomuto přístroji chochol z proužků papíru, staví se při otáčení klikou do směru intenzity pole. Dvěma chocholy modelujeme siločáry elektrického pole mezi nesouhlasně a souhlasně nabitými tělesy tak, že dba poblíž sebe postavené chocholy připojíme každý nejprve k jinému pólu a pak oba k témuž pólu přístroje.
Pohyb chocholů je viditelný na obrázku:
6. Pokus - Wimshurstova indukční elektřina
Mezi elektrody vložíme slabý list papíru A4. Postopným otáčením kliky a vznikáním elektrického náboje vznikne výboj, který prozazí papír a jsou na něm vidět malé tečky skrz.