Electroscope เปรียบเทียบไฟฟ้าสถิต ระเบิดเบคกิ้งโซดา

วันอังคารที่ผ่านมาผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์มาครับ เด็กประถมได้ดูวิดีโอนางพญาปลวกและวิดีโอการวาดภาพด้วยสีน้ำมันบนน้ำที่เรียกว่า Ebru Art เด็กประถมต้นได้เล่นไฟฟ้าสถิตดูดและผลักสิ่งต่างๆ ได้รู้จักอุปกรณ์วัดไฟฟ้าสถิตที่เรียกว่า Electroscope เด็กประถมปลายได้ใช้ Electroscope เปรียบเทียบความแรงของไฟฟ้าสถิตจากการถูวัตถุต่างๆ และได้เห็นวิธีการประดิษฐ์เจ้าเครื่องวัดนี้ เด็กอนุบาลสามได้ดูการผสมเบคกิ้งโซดากับน้ำส้มสายสายชูที่ผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากมาย เราจึงใส่ในถุงมือยางให้เป็นมือบวมๆ ใส่ในถุงพลาสติกให้เป็นระเบิด และใส่ในขวดปิดจุกให้เป็นจรวดครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ คราวที่แล้วเรื่อง “การวิวัฒนาการของตา กล้องรูเข็ม กลจากไฟฟ้าสถิต” ครับ)

สำหรับเด็กประถม ผมให้ดูภาพนี้ก่อนเลยครับ ให้เดาว่าเป็นตัวอะไร

เด็กๆก็เดาไปมา มีคนบอกว่านางพญามด แล้วผมก็เฉลยว่าเป็นนางพญาปลวกครับ นางคือแมลงเม่าที่ผสมพันธุ์แล้วไปสร้างรังปลวก ส่วนท้องของนางจะขยายใหญ่แบบนี้ สามารถออกไข่ได้วันละเป็นหมื่นฟองเลยครับ สามารถมีอายุได้ประมาณ 15 ปี และเมื่อตายรังปลวกก็จะค่อยๆเสื่อมและร้างไปในที่สุดครับ

ต่อมาผมให้เด็กๆดูวิธีวาดรูปแบบหยดสีลงบนน้ำที่เรียกว่า Ebru Art ครับ

เป็นเทคนิคที่ใช้ความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างน้ำและสี และแรงตึงผิว มาทำให้เกิดงานศิลปะที่น่าตื่นตาตื่นใจมากครับ

หลังจากได้ดูคลิปเสร็จแล้วเด็กๆประถมก็ได้เล่นกับไฟฟ้าสถิตครับ บางคนเคยเล่นไปแล้วตอนเป็นเด็กอนุบาลแต่ทุกคนก็สนุกสนานกันดีครับ วิธีเล่นก็ประมาณแบบที่ผมเคยอัดเป็นคลิปไว้ที่ช่องเด็กจิ๋ว & ดร.โก้ครับ แต่นอกจากหลอดแล้วเรายังใช้ลูกโป่ง และฉนวนไฟฟ้าต่างๆมาถูๆกันด้วยครับ:

นอกจากวิธีเล่นเหล่านี้แล้ว วันนี้เรายังได้รู้จักสิ่งประดิษฐ์อันหนึ่งเรียกว่าอิเล็คโทรสโคป (Electroscope) ครับ เป็นเครื่องมือที่ใช้ตรวจสอบว่ามีไฟฟ้าสถิตอยู่ใกล้ๆไหม ดูวิธีสร้างและหลักการทำงานในคลิปนี้ครับ:

ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าของต่างๆมีส่วนประกอบเล็กๆที่เรียกว่าอะตอม ในอะตอมจะมีประจุไฟฟ้าบวกจากโปรตอน และประจุไฟฟ้าลบจากอิเล็คตรอน ประจุที่เป็นบวกจะดึงดูดประจุลบ แต่ประจุบวกจะผลักประจุบวกอันอื่น ประจุลบก็ผลักประจุลบอันอื่น  (คือ ++ หรือ — จะผลักกัน แต่ +- จะดูดกัน)

ของที่ประจุวิ่งผ่านไปมาได้ไม่ยากเรียกว่าตัวนำไฟฟ้า ตัวอย่างของตัวนำไฟฟ้าก็เช่นโลหะต่างๆ น้ำเกลือ น้ำกรด น้ำด่าง ของที่ประจุวิ่งผ่านไปมายากๆเรียกว่าฉนวนไฟฟ้า เช่นพลาสติก ยาง กระดาษ ไม้แห้ง อากาศ

วัตถุต่างๆโดยปกติจะมีจำนวนประจุบวกและประจุลบเท่าๆกัน ทำให้มีลักษณะเป็นกลางทางไฟฟ้า ไม่มีประจุลบหรือบวกเกิน

เวลาเราเอาวัตถุต่างชนิดมาแตะกันหรือถูกัน บางทีประจุจะถ่ายเทกันระหว่างวัตถุ พอแยกวัตถุออกจากัน วัตถุแต่ละชิ้นก็จะมีประจุบวกหรือประจุลบเกิน เรียกว่าเกิดไฟฟ้าสถิต

Electroscope ทำงานเมื่อมีไฟฟ้าสถิตมาอยู่ใกล้ๆแผ่นอลูมิเนียมด้านบน สมมุติว่ามีไฟฟ้าสถิตที่เกิดจากประจุลบเกินมาอยู่ใกล้ๆด้านบน ประจุลบจากแผ่นอลูมิเนียมด้านบนก็จะถูกดันให้ลงไปด้านล่าง ประจุลบดันกันลงไปเป็นทอดๆจนไปอยู่ในแผ่นฟอยล์อลูมิเนียมด้านล่างที่ห้อยอยู่ ฟอยล์ทั้งสองแผ่นมีประจุลบเยอะเหมือนกันทั้งคู่จึงผลักกันและแยกออกจากกัน

หลังจากอธิบายเสร็จ เด็กประถมต้นก็ได้เล่นกับ Electroscope ส่วนเด็กประถมปลายได้เปรียบเทียบว่าวัตถุอะไรถูกันแล้วเกิดไฟฟ้าสถิตมากน้อยโดยดูว่าฟอยล์อลูมิเนียมแยกห่างกันมากแค่ไหนครับ

เด็กประถมต้นเล่นการทดลองต่างๆครับ:

เด็กประถมปลายเปรียบเทียบว่าไฟฟ้าสถิตมากน้อยอย่างไรเมื่อถูวัตถุต่างๆกัน:

สำหรับเด็กอนุบาลสามทับหนึ่ง ผมให้ดูการทดลองจากการผสมน้ำส้มสายชูกับเบคกิ้งโซดาครับ เด็กๆได้เห็นว่าเมื่อผสมกันจะมีฟองฟอดเลย นั่นก็คือมีก๊าซเพิ่มขึ้นมา ก๊าซตัวนี้ก็คือคาร์บอนไดออกไซด์นั่นเอง

เราทำการทดลองสามอย่างโดยผสมน้ำส้มสายชูกับเบคกิ้งโซดาในถุงมือหรือลูกโป่ง ใส่ในถุงปิดแน่นให้มันระเบิด และในขวดปิดจุกคอร์กให้จุกคอร์กกระเด็นไปครับ  วิธีทำผมอัดเป็นคลิปเหล่านี้ไว้ครับ:

ที่ทำกันในห้อง ลูกโป่งหน้าตาแบบนี้ครับ:

ถุงมือใส่คาร์บอนไดออกไซด์จากเบคกิ้งโซดาและน้ำส้มสายชู
ถุงมือใส่คาร์บอนไดออกไซด์จากเบคกิ้งโซดาและน้ำส้มสายชู
ถุงมือใส่คาร์บอนไดออกไซด์จากเบคกิ้งโซดาและน้ำส้มสายชู
ถุงมือใส่คาร์บอนไดออกไซด์จากเบคกิ้งโซดาและน้ำส้มสายชู

ระเบิดครับ:

จรวดครับ:

จรวดจากเบคกิ้งโซดาผสมน้ำส้มสายชูครับ
จรวดจากเบคกิ้งโซดาผสมน้ำส้มสายชูครับ

One thought on “Electroscope เปรียบเทียบไฟฟ้าสถิต ระเบิดเบคกิ้งโซดา”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *