หน้าหลัก » Blogs » ชั้นเรียนประถม – ประสมศาสตร์ประสานศิลป์ STEM ตอนที่ 41 – การทดลองไฟฟ้าสถิต

สารบัญ

บทความที่เกี่ยวข้อง


การทดลองไฟฟ้าสถิต

ในฤดูหนาวที่แห้งแล้ง ลองให้เด็กทำการทดลอง (Experiment) ด้วยวัสดุที่เป็นหวีที่มีฟันซี่บางๆ (Fine-tooth comb) และกระดาษ 1 แผ่น แล้วหาคนที่มีเส้นผมยาวกว่า 5 นิ้ว มาอยู่ใกล้ๆ พร้อมทั้งการเข้าถึงก๊อกน้ำ (Water faucet) เราจะเริ่มต้นด้วยการให้เด็กฉีกกระดาษเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ (Tiny piece) โดยมีความยาวและความกว้างแต่ละชิ้น ประมาณ ¼ นิ้ว รวบรวมเป็นกอง (Pile) วางอยู่บนโต๊ะ

จากนั้นให้เด็กใช้หวีในการหวีผมของคนที่กำหนด (Designated) ซึ่งมีเส้นผมยาวกว่า 5 นิ้ว แล้วให้เด็กนำหวีมาจ่อใกล้ชิ้นส่วนเล็กๆ ของกระดาษ โดยโฉบจากด้านบน (Hovering) แต่มิให้หวีแตะกระดาษ ถามเด็กว่า สังเกตเห็นอะไร?? มีเศษกระดาษติดหวีขึ้นมาบ้างไหม?

ให้เด็กลองเปิดน้ำจากก๊อก เพียงพอที่จะให้มีน้ำไหลพอเป็นแนว (Slender) แต่ต่อเนื่องเป็นสาย (Stream) จากนั้นให้เด็กหวีผมเดิมอีกครั้ง โดยนำหวีมาใกล้ด้านบนสายน้ำ แต่มิให้แตะถูกน้ำ แล้วถามเด็กว่า สังเกตเห็นอะไร? เด็กควรสังเกตเห็นสายน้ำที่หักงอได้ (Bend) อย่างน่าฉงน (Amazing) เมื่อมีหวีปรากฏอยู่ (Presence)

อธิบายให้เด็กทราบว่า นี่เป็นผลกระทบ (Effect) ของไฟฟ้าสถิต (Static electricity) ที่เป็นสาเหตุของอุบาย (Trick) นี้ ประจุไฟฟ้าลบส่วนเกิน (Extra electron) ที่หวีเก็บจาก (Pick up) เส้นผมยาว เป็นสิ่ง “ดึงดูด” (Attract) ประจุไฟฟ้าบวก (Proton) ในโมเลกุล (Molecule) ของน้ำที่ไปหักงอเส้นทางสายน้ำ

ตามปรกติจะไม่มีอันตราย (Danger) ในการทดลองเกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตอย่างง่าย (Simple) แล้วทำไมถึงมีการเตือน (Warning) เกี่ยวกับการกระตุก (Spark) ของไฟฟ้าสถิตตามปั๊มน้ำมัน (Gas station)?

คำตอบก็คือ ร่างกายของคนเราได้รับ “ประจุ” (Charge) ไฟฟ้าลบส่วนเกินจำนวนมากในฤดูหนาวที่แห้งแล้ง เมื่อเราถู (Rub) เสื้อผ้าของเรากับที่นั่ง (Seat) ในรถขณะออกจาก (Exit) รถ และขณะที่เราลุกขึ้นยืนอยู่นอกรถ เราจะได้รับประจุไฟฟ้าอย่างเต็มที่ (Highly charged)

เมื่อประจุไฟฟาเหล่านี้ออกจาก (Escape) ร่างกายของเรา ในเวลาเพียงเสี้ยววินาที (Instant of discharge) [กล่าวคือเกิดขึ้นเร็วมาก] จะเกิดการกระตุก ถ้ามีวัสดุติดไฟง่าย (Flammable) เชื่อมโยง (Connected) กับบางส่วนของร่างกาย อาทิ ผ่านด้ามจับที่เป็นโลหะปลายสายเติมน้ำมัน (Gas nozzle) ก็เหมือน “คาถาอาคม” (Spell) ที่จะนำไปสู่หายนะ (Disaster)

ดังนั้น เราสามารถรับมือ (Handle) กับสถานการณ์ดังกล่าวอย่างปลอดภัย โดยการแตะประตูรถทุกๆ ครั้งที่ลุกจากที่นั่งในรถ ก่อนสัมผัสสิ่งอื่นที่อยู่ในปั๊มน้ำมัน ซึ่งจะเป็นโอกาสให้กำจัด (Remove) ประจุไฟฟ้าส่วนเกินออกจากร่างกาย และเมื่อเราปฏิบัติเช่นนั้นแล้ว ก็อย่าเพิ่งกลับเข้าไปในรถจนกว่าจะเติมน้ำมันเสร็จ วิธีนี้จะช่วยป้องกันมิให้มีการสะสม (Building) ของไฟฟ้าสถิตอีกครั้ง (Back up) ในขณะที่ยังอยู่ที่ปั๊มน้ำมัน

แหล่งข้อมูล:

  1. Sawah, Rihab and Anthony Clark. (2015). The Everything STEM Handbook – Help Your Child Learn and Succeed in the Fields of Science, Technology, Engineering, and Math. Avon, MA: Adams Media.
  2. Static electricity - https://en.wikipedia.org/wiki/Static_electricity [2017, April 6].

สมาชิกที่ใช้งานอยู่ขณะนี้ คน