Hiernaast zie je gravure van een bolbliksem, één van de vijf soorten bliksem die er zijn. Lange tijd dachten wetenschappers dat het een bestaan van de bolbliksem een fabeltje was maar tegenwoordig denkt men dat het wel kan bestaan maar zeker weten doen de wetenschappers niet! Haal de bliksem in huis! Het is misschien gek maar je kunt in je klaslokaal een bliksen maken die het zelfde werkt als die je buiten wel eens gezien hebt. Hoe doe je dat dan? Wat is bliksem eigenlijk en wat gebeurt er. Het heeft allemaal te maken met statische elektriciteit en lading. Om deze vragen te kunnen beantwoorden gaan we een aantal proefjes doen. Twee ballonen hangen aan een touw. Wanneer we de ballonnen nu opwrijven verandert er iets. 1 Teken hieronder de ballon nadat ze zijn opgewreven. 2 Heb je al eens vaker gezien dat twee voorwerpen elkaar afstoten? 1
Door de ballon op te wrijven laad je de ballon op. Wat jij eigelijk doet is dat je de ballonen allebei een gelijke lading geeft. Wat is dan lading precies? Lading Lading is eigenlijk heel makkelijk, je moet een aantal dingen onthouden. Er zijn twee soorten lading: positieve + en negatieve - lading. Stel je voor dat een rood snoepje een positief geladen deeltje is: + Stel je voor dat een wit snoepje en negatief geladen deeltje is: - Een rood en een wit snoepje samen hebben geen lading, de lading is nul. 3 Pak per tweetal 5 rode en 5 witte snoepjes. Wat is de lading van de snoepjes samen? Eet nu 1 snoepje op. 4 Hoeveel rode en hoeveel witte snoepjes heb je nog? Een bliksemstraal kan een temperatuur halen van 30.000 graden Celsius. Dat is nog warmer dan de oppervlakte van de zon en meer dan genoeg om zand tot glas te smelten zoals je hierboven ziet! 5 Hoeveel lading hebben de snoepjes samen? Eet nu allebei een snoepje op van de zelfde kleur. 6 Hoeveel rode en hoeveel witte snoepjes heb je nog? 7 Hoeveel lading hebben de snoepjes samen? 2
8 Verdeel de snoepjes eerlijk onderling en en vul de tabel verder in. Als voorbeeld zijn er al een aantal ingevuld.bijvoorbeeld 2 rode snoepjes[2x een positieve lading +] en 1 wit snoepje[1x een negatieve lading -] blijft in het totaal 1 positieve lading over: 1+ snoepjes 1 witte 2 witte 3 witte 4 witte 5 witte 1 rode 0 2-2 rode 1+ 3 rode 4 rode 0 5 rode 4+ Zeepbel Blaas met een lang rietje een beetje in de bellenblaas [zachtjes] en haal het rietje uit het bekertje met zeepsop. Blaas nu voorzichtig een grote bel en probeer deze aan het rietje te laten hangen. Je moet dit een paar keer oefenen. Ondertussen wrijft je buurman of buurman met een keukendoekje over een stukje pvc-buis. Als je goed luistert hoor je het na een tijdje een beetje knetteren. Houd de pvc-buis nu in de buurt van de zeepbel. Probeer uit wat je de zeepbel allemaal kan laten doen. 9 Hebben de zeepbel en het pvc-buisje een gelijke lading? 10 Waarom wel/niet? 11 Vergelijk je antwoord met een ander tweetal, waren er nog verschillen? 3
Broodbak Maak de proefopstelling zoals je hieronder ziet. 12 Wrijf 10 sec. met een keukenpapiertje over een rietje en leg deze op de brooddoos. Wat zie je gebeuren? 13 Leg nu een rietje op de brooddoos zonder te wrijven. Gebeurt er wat? Haal het rietje weer weg! 14 Leg nu weer een rietje neer dat je eerst 10sec. met een keuken doekje hebt gewreven. Wat zie je gebeuren? De bliksemstraal zoekt de kortste route naar het aardoppervlak maar wel langs iets wat goed geleid zoals de Eiffeltoren! Een bliksemstraal kan maximaal 6km lang zijn, dat zijn bijna 20 Eiffeltorens op elkaar 15 Hebben rietjes gelijk lading? 16 Voorspel nu wat er gebeurt wanneer je nog een geladen rietje er bij gaat leggen. 17 Pak nu een glazen rietje en wrijf deze ook 10 seconden. Wat zou er nu kunnen gebeuren wanneer je het glazen staafje tussen de rietjes legt. 18 Leg het geladen glazen staafje tussen de rietjes. Had je verwacht wat er gebeurde? 4
19 Hebben de rietjes en het glazen staafje een gelijke lading? Verzin nu zelf een experiment, wat lijkt je leuk om te doen? Je kunt bijvoorbeeld iets verzinnen met het pvc-buisje erbij. 20 Schrijf hieronder op welke experiment je hebt verzonnen. Je mag het ook tekenen! 5
Elektroscoop Je maakt nu een apparaat waarmee je lading kan waarnemen, we noemen dat een elektroscoop. Zie de tekening hieronder. Om te onderzoeken of een voorwerp geladen is houd je het bolletje in de buurt van een voorwerp wat je wil onderzoeken. Wrijf het pvc-buisje weer op en houd deze in de buurt van het bolletje van de elektroscoop zonder het bolletje aan te raken. 21 Hoe komt het dat de twee strookjes alufolie elkaar afstoten? 22 Wat gebeurt er wanneer het pvc-buisje weer weg haal bij het bolletje? 6
Statische elektriciteit en lading 23 Laad nu het glazen staafje op en houd deze bij het bolletje van de elektroscoop in de buurt zonder het bolletje aan te raken. Wat zie je gebeuren? Je kunt ook je haar een lading geven! Hoe ziet er uit wanneer alle haren de zelfde lading hebben? 24 Probeer in eigen woorden uit te leggen hoe een elektroscoop werkt. Wanneer je het moeilijk vindt om zelf te verzinnen vraag je of een klasgenootje je zijn of haar idee wilt uitleggen. EINDE 7
thuisopdracht Is statische elektriciteit het zelfde als gewone elektriciteit? Nodig: Stukje PVC-buis wollen trui of een keukenpapiertje een spaarlamp bijvoorbeeld: Philips spaarlamp 25W kleine fitting Donkere ruimte Uitvoering: Laad het stukje PVC-buisje op met een stukje keukenpapier of een wollen trui door er even over te wrijven. [je kunt stoppen wanneer het begint te knetteren] Ga met de met de fitting nu langs het stukje PVC-buis zodat je het buisje aanraakt. Resultaat: Maak hieronder een tekening of strip van het resultaat. Een foto of een filmpje is ook heel cool maar dat is wel lastig om te doen! Conclusie: Is statische elektriciteit het zelfde als gewonen elektriciteit? 8
benodigdheden 2 ballonnen stukje touw zak snoepjes vier vierkanten brooddozen met deksel lange rietjes met grote diameter [bijv. blokker] 8 glazen staafjes bellenblaas en eventueel wat bekertjes om het in te verdelen 16 stukjes pvc van 30cm of een grote langwerpige ballonen een paar doosjes grote paperclips, genoeg voor elke leerling 1 wasknijper, ook elke leerling 1 rol alufolie schaar Voor dit werkblad geldt een Creative Commons Naamsvermelding-Niet-commercieel-Gelijk delen 3.0 Nederland Licentie http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/nl/ Kloen, Hazelaar de Populier 9