國立台中教育大學 NTCU

科學教育與應用學系

科學遊戲實驗室   回首頁   

靜電的遊戲二

電視機螢幕可以能讓日光燈亮起來!讓鋁箔紙跳動!還會看到電弧光現象喔!

操作步驟與現象:

準備材料:鋁箔紙、塑膠杯、膠帶、傳統CRT顯示器的電視機、剪刀、塑膠淺盤、60瓦燈泡、電視、電源,桌子、尺

開始進行以下遊戲:

1.對著鎢絲吹氣,仔細觀察小燈泡,小燈泡會變更亮。

2.用打火機對鎢絲加熱,可以發現小燈泡不會再發光;把打火機關掉,小燈泡又會慢慢亮起來。

  
      圖一                    圖二

開始進行以下遊戲:

1.將日光燈管直立在鋁箔紙條上,燈管的兩個插頭要和鋁箔紙條接觸到(如圖三),打開電視,日光燈管會亮了一下,熄滅;把電視關上,又會亮了一下,熄滅,觀察日光燈管亮的過程。

  
圖三

2.在陰暗的室內,把燈泡直立在鋁箔紙條上,燈泡和電視之間以紙盒擋住電視的光線,以拇指和食指放在泡殼上(接近導線兩旁的尖端處,如圖四),打開電視,讓畫面出現,可以看到燈泡尖端放電的電弧光現象(如圖五)。把電視關上,可看到電荷聚集在燈絲兩旁的尖端處。(開電視時,要把按鈕按住,直到電視螢幕完全出現以後才放手;關電視時,要把按鈕按住,直到電視螢幕完全消失以後才放手。)

  
       圖四                    圖五

3.將塑膠淺盤放在桌上,剪兩片15平方公分的鋁箔紙,一片放在塑膠淺盤上,用雙面膠和鋁箔紙條連接好,再剪一些鋁箔小碎片(約3毫米內愈小愈好),灑在塑膠淺盤的鋁箔紙上。把另一片鋁箔紙拿著,平放在鋁箔碎片上方。當不停的打開電視,關掉電視時,就可以看到鋁箔碎片跳起來。(開關電視時,要把按鈕按住,直到電視螢幕完全出現以後才放手;關電視時,要把按鈕按住,直到電視螢幕完全消失以後才放手,如圖六)。

 
               圖六
原理:

1.本遊戲是利用CRT顯示器高壓加速的電子束產生的電壓,使螢幕表面產生靜電,這個靜電產生的電壓非常高,可以使起動電壓高達500~600V 左右的日光燈管亮了起來,也使剪碎的鋁箔紙帶電,把一張鋁箔放上方時,就會因靜電感應而吸起剪碎的鋁箔紙,更使得電燈泡發生尖端放電的閃電現象。

2.CRT顯示器( Cathode Ray Tube 陰極射線管的簡寫 )是由燈絲、陰極、控制柵組成電子槍,通電後會形成高壓電子束,轟擊電視螢光屏,致使螢光粉發光,並在螢幕背面產生輻射和靜電,也使螢幕表面產生靜電。

3.尖端放電的原理,一般而言,空氣是不會導電的,在強電場作用下,物體表面彎曲很厲害的地方(如針尖、尖細物的尖端),電場強度特別強,空氣分子可能產生電離的現象,產生帶負電的電子和帶正電的正離子,此時空氣中就有自由移動的電荷。所以,電離後的空氣就可以導電了,並使得空氣中離子加速運動,進而撞擊空氣分子,使得更多空氣分子電離,於是產生了尖端放電現象。

叮嚀的話:

       心臟有問題的人,禁止玩此遊戲。在進行這個遊戲時,請小朋友聽一聽,電源打開時,鋁箔紙發出靜電感應的聲音,看一看;日光燈亮的時候,是從燈管兩端燈絲開始亮的。另外,在陰暗的室內,較容易看到燈泡的尖端放電現象。如果尖端放電的現象沒出現,或是鋁箔碎片沒跳起來時,請檢查貼在電視上的鋁箔紙片有沒有貼好;或是按電視按鈕時,需按住直到畫面完全出現(消失)後才放開。