Experiment zur statischen Elektrizität von Wassertropfen
Bauen Sie Lord Kelvins klassischen elektrostatischen Wassertropfengenerator aus Blechdosen, Kupfer-Induktionsringen und tropfenden Wasserstrahlen. Gekreuzte Rückkopplungsdrähte ver...
Benötigte Materialien
- • Saubere Lebensmitteldosen aus Metall (Suppen- oder Kaffeedosen) (2 Einheiten)
- • Blanker Kupferdraht (in zwei 5-cm-Ringe geformt) (1 Meter)
- • Kunststoffkanne mit zwei verstellbaren Tropfdüsen/Ventilen (1 Einheit)
- • Isoliertes elektrisches Anschlusskabel (mit Krokodilklemmen) (2 Leitungen)
- • Isolierter Kunststoffschalenboden und Wasser (1 Satz)
Tipps für Eltern
- → Lord Kelvin erfand diese Maschine im Jahr 1867: Zwei Ströme tropfenden Wassers strömen durch Kupferringe in die darunter liegenden Dosen.
- → Durch die Querverbindung von Ring A mit Can B und Ring B mit Can A entsteht eine positive Rückkopplung: Leichte zufällige Ladungsungleichgewichte vervielfachen sich exponentiell.
- → Innerhalb von 30 Sekunden nach dem Tropfen bauen sich Tausende von Volt zwischen den Funkenelektroden auf, bis winzige blaue elektrische Funken über den Spalt schlagen.
Sicherheitshinweise
Elektrostatische Funken haben eine hohe Spannung, aber einen vernachlässigbaren Strom. Völlig harmlos, aber meiden Sie die Nähe empfindlicher Computerelektronik.
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Schritt-für-Schritt-Anleitung
Schritt 1
Montieren Sie zwei saubere Metalldosen auf einer isolierenden Kunststofffolie unter zwei Induktionsringen aus Kupferdraht.
⏱️ ~15 Min.Schritt 2
Verdrahten Sie das System mit einem isolierten Anschlusskabel quer: Verbinden Sie Dose a mit Ring b und Dose b mit Ring a.
⏱️ ~15 Min.Schritt 3
Platzieren Sie einen Wasserbehälter darüber, sodass zwei gleichmäßige Ströme genau dann in einzelne Tropfen zerfallen, wenn sie durch die Mitte der Ringe fließen.
⏱️ ~15 Min.Schritt 4
Bringen Sie die Spitzen des Entladungsdrahts in einen Abstand von 2 mm. Beobachten Sie, wie winzige elektrostatische Funken über den Spalt knistern, während sich Tausende von Volt aufbauen.
⏱️ ~15 Min.