バンデグラフ静電起電機
製作記はこちら
静電気といえば、定番なのが、バンデグラフ静電起電機です。
上部の大きな金属球に触ると、髪の毛が立つ、あの機械です。
（ 実際に子どもの前で実験する時は、回転部をカバーで覆います。）
上の写真が、今回自作したバンデグラフです。
上部電極の支持柱が、塩ビなのが格好悪いです。 （ いかにも自作バンデグラフという感じです。 (^_^;) ）
でも、コストを考えると仕方ないです。 性能も今ひとつでした。（ 今後、改善予定です。）
はたして髪の毛は立つでしょうか？
残念ながら、メドゥーサ（※） のようには、髪の毛が立ちませんでした。
( ＊ メドゥーサ ギリシャ神話に出てくる、髪の毛が蛇の魔物。 見ると石になってしまう。）
電圧が足りないようです。
最初の写真にあるような、細い紙テープがたくさん貼ってある金属製のボールを
かぶってもらうと、・・・
なんとか、立ちました。
（なぜか、このカツラのような物が、子ども達にうけるのです。）
同じく手で持ってもらうと、・・・
数は少ないですが、こちらも細い紙テープが立つのが分かります。
放電は、２〜３ｃｍしかありません。
１ｍｍあたり １０００Vと言われていますから、２〜3万Vしか出ていないようです。
（ 乾燥している時で、相手（マイナス極）が球形の放電球だと、最高5cm程度放電が見られました。
条件がそろうと、5万ボルトぐらいは出ているのかもしれません。）
普通のバンデグラフは、上部の電極が球形をしています。
理由は、わずかな凹凸からも放電してしまうため、電気が逃げないように球形をしています。
今回自作したバンデグラフは、上部の金属球の電極の中ほどに、黒いゴムのベルトが巻き付けてあります。
この金属球は、100均のサラダボールを重ね合わせてでできています。
（ ボールの上縁は、全周性に外にヘリがあります。）
このボール同士を合わせたヘリ（外に突出している部分）からプラズマ放電しているのが、
暗闇だとわかりました。 わずかな突起でも放電して、電気が逃げてしまうようです。
このため、ベルトで覆ってみました。しかし、あまり改善しませんでした。
性能は良くありませんが、それが、かえって安全なのかもしれません。
静電気と聞けば、大人は嫌がります。 パチパチするのは、嫌なものです。
しかし、子どもたちは嫌がりもせず、全く臆することなく、自分の手にバチバチと放電をさせていました。
｢イチィッ、イチィ（痛い、痛い）。｣と、言いながらも面白がって触っていたのには、 少々驚きました。 (^_^;)
実験後、困ったことが起こりました。 バンデグラフの置き場所が無いのです。
他のページでもご紹介したように、管理人の家はガラクタだらけで、収納スペースが限界です。
バラして置けばかさばりませんが、ちょっと実験したい時に、いちいち組み立てていては大変です。
どこに置こうか途方に暮れて家の中を、見廻しました。
その時、｢ あっ、あそこが空いている！ ｣ と、気づきました。 ＼(^Ｏ^)／
そこで、こんなところに置いてみました。
まったく、合いません！ むしろ不気味でさえあります。
家族から猛反対されるに決まっています。（ 当然です。 (-。-;) ）
仕方なく、管理人の3畳しかない部屋の入口にあった、最後の空きスペースに置かれることとなりました。
中の物を取る際は、バンデを、その都度どかさないと、中に入れなくなってしまいました。・・・・
今後の改善点
１． ＩＫＥＡのサラダボールを使って、凹凸の無い上部電極に改造。
２． プーリーを使って、動力を伝えていますが、プーリーの直径比を変えて、
回転数を上げる。 （現在は、約1000回転。これを 3000〜4000回転にする。）
また、現在、ベアリングを使用していないので、 ベアリングを使用する。
（詳細は製作記に記す予定）
3． ローラーやベルトの素材の変更 （ 帯電列の 離れているものにする ）
などが、 考えられます。
（ 材料は買ってるのですが、改造はいつになることやら・・・・ ）
また、 もう1台作って、上部ローラーと下部ローラーの素材を逆にした（プラス・マイナス逆の）バンデグラフを作り、
島津理化のように直列にしたツインバンデグラフも作ってみたいです。
バンデグラフの製作記は こちら です。
千葉県柏市立富勢西小学校 科学クラブ 日記