Header

  • עברית
  • English
  • العربية
  • Moodle
  • You Tube
  • facebook
  • GeoGebra
בית
  • אודות
    • חזון ומטרות מכון דוידסון
    • וויליאם (ביל) דוידסון
    • איך מגיעים?
    • חברי ההנהלה
    • חברי הוועד המנהל
    • עובדי מכון דוידסון
    • דרושים לדוידסון
    • כפר הנוער ע"ש לאוב
    • תמכו בנו
  • פעילויות
    • חוגים
    • מחנות מדע ומשלחות לחול
    • תוכניות למצטיינים
    • קידום והעצמת תלמידים
    • תוכניות מדעיות לכיתות
    • הרצאות, כנסים ואירועים
    • תחרויות
    • מורים − השתלמויות ותמיכה
    • תוכניות מתוקשבות
    • פעילויות החודש במכון דוידסון
  • דוידסון Online
    • שאל את המומחה
    • מאגר מדע: סרטונים וכתבות
    • המעגל המתמטי
    • אפליקציות ויישומוני מדע
    • ניסויי מדע בבית
    • חדר מורים
    • כל מה שרציתם לדעת על המוח
  • גן המדע
    • מידע למגיעים למוזיאון
    • חוגגים איתנו בגן המדע
    • פעילויות לגנים ולבתי ספר
    • פעילויות לארגונים ולקבוצות
    • מוצגים בגן
    • סדנאות "מדעכיף" בפסח
    • רעש וצלצולים בגן המדע
  • פר"ח

דוידסון Online
  • שאל את המומחה
  • מאגר מדע: סרטונים וכתבות
  • המעגל המתמטי
  • אפליקציות ויישומוני מדע
  • ניסויי מדע בבית
    • ביולוגיה, מוח וחושים
    • בישול מולקולרי
    • כימיה
    • ניסויים מתמטיים
    • פיסיקה
    • קול ומוזיקה
  • חדר מורים
  • כל מה שרציתם לדעת על המוח

חפשו פעילויות וכתבות

מה חדש בדוידסון Online

חידה שבועית מס' 79: שבע ועשרים ומאה
שלום לכם, בשבוע שעבר חגגנו את חג הפורים. המשימה השבוע תהיה קשורה למספרים במגילת אסתר: מצאו מהו המספר הראשון המופיע במגילה
לידיעה המלאה »
הגנים שאי אפשר בלעדיהם
מדענים מארה"ב יצרו במעבדה חיידק בעל גנום מזערי, המכיל רק את הגנים הנחוצים להישרדות ושופך אור חדש על המרכיבים הגנטיים
לידיעה המלאה »
האם המספרים הראשוניים אינם אקראיים?
מדענים מארצות הברית טוענים כי מצאו חריגה מההתפלגות האקראית בסדר הופעתם של מספרים ראשוניים. מה משמעות הדבר ואיך זה קשור לביטחון
לידיעה המלאה »
בניית מצלמה מגלילי נייר (קמרה אובסקורה)
בניסוי הנוכחי נבנה מעין מצלמה קטנה שמקרינה דמויות על מסך נייר ומאפשרת הגדלה והקטנה של הדמות. המצלמה מבוססת על התקן עתיק שנקרא
לידיעה המלאה »
מיץ תפוזים שקוף – מתכון בישול מולקולרי
בניסוי הזה ניקח מיץ תפוזים ונעשה ממנו נוזל שקוף וצלול בלי לשנות את טעמו, בשיטה של בישול מולקולרי. הניסוי/מתכון מחייב השגחה של
לידיעה המלאה »
חי בסרט מדעי – תחרות הסרטונים
כיצד נוצרים עננים? מדוע תכונות מסוימות עוברות מהורים לילדיהם? מדוע המלפפון ירוק? מה תפקיד הכנפיים במטוסים? על השאלות האלה ועוד
לידיעה המלאה »
חידה שבועית מס' 78: לזכור את פאי במילים
שלום לכם, בשבוע שעבר חגגנו את יום הפאי.  בכתבה המספר שמשגע את העולם (במדור הכתבות של דוידסון-אונליין)  כותב
לידיעה המלאה »

שבשבת שמסתובבת בתוך כוס אטומה

שתף

בניסוי הזה נבנה סוג של שבשבת מסתובבת, אבל לא בכוח הרוח אלא בכוח המשיכה החשמלי, ולכן היא יכולה להסתובב גם בתוך כוס אטומה.

ציוד

  • בלון
  • נייר אלומיניום
  • פלסטלינה
  • כוס
  • קיסם
  • סרגל
  • עט או טוש סימון
  • שיער או אפודת צמר (כדי לשפשף בהם את הבלון)


מהלך הניסוי
את מהלך הניסוי אפשר לראות בסרטון הבא:


טיפּ לניסוי מוצלח: עשו את ההדגמה במזג אוויר יבש או באוויר היבש של חדר ממוזג. כשהאוויר לח, החשמל הסטטי נוטה להתפרק במהירות מעצמו והניסוי יצליח פחות.

הסבר
החומרים שאנו פוגשים מדי יום בעולמנו מורכבים ממולקולות ומאטומים. כל אטום מורכב מאלקטרונים טעונים במטען חשמלי שלילי שמקיפים פרוטונים בעלי מטען חשמלי חיובי. בדרך כלל החומרים שאנחנו נוגעים בהם די מאוזנים מבחינה חשמלית, כלומר המטענים החיוביים והשליליים שלהם משתווים זה לזה ולחומר אין מטען חשמלי כולל.

חשמל סטטי נוצר כשמשפשפים שני חומרים (כמו שיער ובלון גומי) או מצמידים אותם ואז מפרידים. המגע ביניהם גורם לאלקטרונים להיתלש מחומר אחד ולעבור לחומר השני וכך נוצר בשני החומרים מטען חשמלי – חומר אחד, שאליו נוספו אלקטרונים, מקבל מטען שלילי, והשני, שממנו נגרעו אלקטרונים, נטען במטען חיובי.

מטענים חשמליים מנוגדים (מינוס ופלוס) מושכים זה את זה, ומטענים חשמליים זהים (מינוס ומינוס או פלוס ופלוס) דוחים זה את זה. העובדה הזאת מסבירה למשל מדוע השערות שלנו נמשכות לבלון אחרי השפשוף – הבלון תולש אלקטרונים מהשיער (גומי נוטה לקבל מטען שלילי), ולכן נטען שלילית ומושך אליו את השיער, שמקבל מטען חיובי.

אבל מדוע שבשבת האלומיניום נמשכת לבלון? הרי היא עצמה לא טעונה חשמלית?

התשובה היא שזה קורה בגלל תופעת הקיטוב החשמלי: כשחומר שטעון במטען חשמלי (כמו הבלון) מתקרב לחומר אחר, החומר האחר עובר קיטוב חשמלי (פולריזציה). התהליך הזה דומה למה שמתרחש באטומים ובמולקולות ב"השראה אלקטרומגנטית": המטענים בחומר השני מסתדרים בהתאם לכוח החשמלי שמשרה עליהם החומר הטעון.

ספציפית, אם לבלון יש מטען שלילי, האלקטרונים או המטענים החשמליים בכל חומר שהבלון יתקרב אליו יידחו מעט לכיוון ההפוך. כתוצאה מכך החומר יתקטב, כלומר יהיה בו עודף מסוים באלקטרונים בצד הרחוק מהבלון ומחסור יחסי באלקטרונים קרוב לבלון, כך שהאזור הזה ייטען במטען חיובי. דוגמה תוכלו לראות באנימציה הבאה, שלקוחה מתוך הניסוי שלנו 'מירוץ הפחיות המכושפות'. היא ממחישה את תהליך ההימשכות של פחית מתכת אל בלון טעון בעקבות השראה חשמלית וקיטוב.

בניסוי שלנו, כוח משיכה חשמלי נוצר בין הבלון לשבשבת המתכתית, שמסתובבת יחד עם הבלון כאילו הם קשורים זה לזה. כוח המשיכה החשמלי בין הבלון והשבשבת תלוי במרחק, ולכן המשיכה בין המטענים השליליים שבבלון למטענים החיוביים שבשבשבת גוברת על הדחייה שמפעילים המטענים השליליים בחלקים הרחוקים יותר של השבשבת.

מעניין לציין
בניסוי רואים תופעה מעניינת – שדה הכוח האלקטרומגנטי "עובר" גם דרך חפצים אחרים – הוא מדלג מעבר לדופן הכוס ומשפיע על השבשבת שבתוכה. אבל אם הכוס הייתה עשויה מתכת,  שמוליכה חשמל בעצמה, היה נוצר לנו כלוב פארדאיי, שהיה מצליח למסך את השדה האלקטרומגנטי והשבשבת לא הייתה מסתובבת.

לצערנו - לא כל הכוחות ניתן למסך – למשל את שדה כוח המשיכה. לכן אי אפשר לבנות בכדור הארץ כלוב שבו לא יורגש כוח המשיכה (תחשבו על זה – חדר כזה היה יכול להיות כיף!).

ד"ר אבי סאייג
מכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע



הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

  • This article has 0 comments
  • 30.08.15
אלקטרונים, חשמל סטטי, כוח, מטען חשמלי, מתכות

תגובות

פרסום תגובה חדשה

ערך מאפיין זה ישאר פרטי ולא יוצג באופן ציבורי.
Image CAPTCHA
נא הקלד את התווים הנראים בתמונה זו
הדפס
CodeOasis
  • דף הבית
  • אודות
  • תוכניות
  • דוידסון Online
  • גן המדע
  • פר"ח
  • תנאי שימוש
  • RSS
כל הזכויות שמורות למכון דוידסון לחינוך מדעי ליד מכון ויצמן למדע (ע"ר)