静電気（その２） Ｅ-13 No26
2006年12月28日(木）
（０） 静電誘導
（１） 電気盆を作って遊びましょう。電気盆の作り方と使い方は、３段アンプ（その５）、Ｎｏ１８にあります。
（２） 電気盆に電気がたまったら、これに、静電気（その１）、Ｎｏ２５で作った電気振子を近づけると、
激しく引きつけられてから、弾き飛ばされます。振子の球に指を触れると、再び盆に引きつけられます。
（３） 電気盆に指を触れると、軽い電気ショックを受けることがあります。指の代わりにネオン球を触れると、
ネオン球が点灯します。
（４） 電気は盆とトレイの間に溜っています。このようにプラス・マイナスの電気をためる一組の物体を
コンデンサーといいます。
蛇足
［１］ プラスチックのストローをティッシュで擦って、小さい紙切れや発泡スチロールの小片に近づけると、
吸いついてきます。摩擦でストローにはマイナスの電気がたまっていて、これを不導体の物質に近づけると、
物質中の電荷に偏りができて、ストローの近くにプラスの電荷が、遠くにマイナスの電荷が現れます。
これを誘電分極といいます。近くのプラスの電荷には、ストローから、より強い電気力がはたらくので、
引きつけられると考えられています。
［２］ プラスチックのストローをティッシュでこすって、小さなアルミホイルに近づけると、吸いついて来て、
触れると弾かれていきます。上述のように、ストローにはマイナスの電気がたまっていて、これを金属に
近づけると、金属中の電子が反発されて遠ざかり、結果として、近くにはプラスの電荷が、
遠くにはマイナスの電荷が現われます。これを静電誘導といいます。
［３］ 電気盆の実験では、トレイの電荷で盆に静電誘導が起きます。その状態で盆に指を触れると、
マイナスの電荷（電子）は、お互いの反発力で地球に逃げてしまします。これをアースするといいます。
電気盆とトレイで構成されたコンデンサーは充電されたことになります。
［４］ 物体間の距離が電圧の大きさに比例します。だから、盆を高く持ち上げると、
電圧が高くなってネオン球が明るくつきます。重力ポテンシャルに似ていると思いませんか。
容量Ｃのコンデンサーを、電荷Ｑで充電して、電圧がＶになったとすると
Ｑ＝ＣＶ
平行平板コンデンサーの容量Ｃは、面積をＳ、距離をｄとすると（ｋは比例定数）
Ｃ＝ｋＳ／ｄ
∴ Ｖ＝Ｑ・ｄ／ｋＳ 電気盆を平行平板コンデンサーと見なせば、Ｖがｄに比例することがわかります。
［５］ 金属とプラスチックの大型の「盆」があったら、大型の電気盆を作って、大量の電荷をためてみましょう。
ウールの布でこするといいでしょう。
［６］ 使い捨てカメラを壊すと、ネオン球が取り出せます。これの片方の脚を持って、他の脚を盆に触れると、
ネオン球が点灯します。使い捨てカメラはフォトショップでもらってきますが、壊すときには、
コンデンサーをショートさせて、たまっているかもしれない電荷を放電させてから工作しましょう。
