Heb je al gemerkt dat je haar alle kanten opgaat als je je trui aandoet? Of voel je een schok als je iemand een kus geeft? Hiervoor is statische elektriciteit verantwoordelijk. En je je gaat dit zotte concept gebruiken om een lucifer te bewegen zonder het aan te raken. Gaan we de uitdaging aan?
Je hebt nodig:
- Een lucifer
- Het dopje van een water- of frisdrankfles
- Een opblaasbare ballon
- Een wollen trui
- Een doorzichtig glas, met een opening die groter is dan de lengte van de lucifer
Vanaf 5 jaar
Moeilijkheidsgraad : gemakkelijk
Laten we experimenteren
Plaats op een glad oppervlak, zoals een tafel, het dopje behendig op zijn zijkant.
Plaats zorgzaam een lucifer loodrecht op het dopje. Dit moet heel zorgvuldig doen!
Blaas je ballon op en maak een knoop om de lucht in de ballon te houden.
Wrijf de ballon tegen jouw trui en breng hem dichter naar de lucifer. Wat gebeurt er? Beweegt de lucifer? Valt hij? Draait hij?
Draai een doorzichtig glad om, om het stapeltje te beschermen, en doe dit experiment opnieuw. Beweegt de lucifer nog?
Begrijp het experiment
Je raakt hem niet aan, je blaast er niet op, je beweegt de tafel niet, maar toch beweegt de lucifer vanzelf als je de ballon dichterbij brengt. Maar opgepast, je merkt dat de lucifer enkel beweegt als je de ballon op je trui gewreven hebt. Zijn er sceptici om je heen? Geen probleem. Je hebt gemerkt dat dit experiment ook werkt als je je stapeltje met een glas beschermt. Dit bewijst dat de ballon de lucifer laat bewegen. Maat als je de lucifer op een glad oppervlak, groter dan de zijkant van het dopje, neerlegt, dan beweegt hij amper. Gek toch?
Elektriciteit die op hol slaat?
Statische elektriciteit is het fenomeen dat verantwoordelijk is voor de beweging van de lucifer. Als je met je ballon over je trui wrijft, creëer je elektrische ladingen op je ballon. Maar omdat ze niet bewegen (jouw ballon is namelijk een isolator), zegt men dat ze statisch zijn. In tegenstelling tot de elektrische stroom die door de kabels loopt. Maar ook al bewegen ze niet, hebben ze toch een effect op hun omgeving.
Ladingen die elkaar afstoten, en andere die elkaar aantrekken
Om dit fenomeen te begrijpen, moet je weten dat materie bestaat uit elementen, die men atomen noemt. Atomen bestaan uit positieve ladingen in de kern, en negatieve ladingen die eromheen draaien. Onthoud ook een belangrijk principe: negatieve ladingen stoten elkaar af, terwijl positieve en negatieve ladingen elkaar aantrekken. Jouw ballon heeft statische negatieve ladingen op zijn oppervlakte. Jouw lucifer is super lichtgewicht en voelt daardoor de aanwezigheid van deze ladingen. De positieve ladingen van de lucifer worden door de negatieve ladingen van de ballon aangetrokken. En daardoor beweegt de lucifer. Zelfs als er een glas omheen is.
Electrische kracht tegen wrijvingskracht, wie wint?
Als je je lucifer op de tafel plaatst, beweegt hij nauwelijks als je de ballon nadert. Waarom gebeurt dit? Omdat er meer contact is tussen de tafel en de lucifer, en dus meer wrijving. De lucifer wordt vertraagd in zijn beweging, zelfs wanneer je de statisch geladen ballon dichter brengt. Dit gebeurt niet met het dopje, omdat het contactoppervlak kleiner is.
Wist je dat?
Bliksem, een voorbeeld van donderende statische elektriciteit!
Bliksem is waarschijnlijk het beste voorbeeld van een soort statische elektriciteit. Het wordt veroorzaakt door de wisseling van ladingen tussen ijsdeeltjes, die zich in de wolken bevinden. Het is zeker de grootste en krachtigste versie van statische elektriciteit die we kunnen waarnemen. En naast natuurverschijnselen heeft de mens geleerd statische elektriciteit te beheersen om zeer nuttige werktuigen te maken. Dit is het geval met de printer. Elektrische ladingen trekken inkt naar het papier.
Uitdaging
Test verschillende stoffen om te zien wat er gebeurt.
