Saviez-vous que vous pourriez recréer la foudre dans votre propre maison?

C'est possible et c'est vraiment facile à faire. Certes, ce n’est pas aussi excitant qu’un bon orage à la mode, mais l’effet est toujours aussi cool et cet éclair ne vous tuera pas!

Le nom scientifique de cette expérience est un générateur électrostatique goutte d'eau.

Regardez la vidéo pour un aperçu rapide, puis consultez les instructions détaillées pour savoir comment créer le vôtre! (Explication scientifique à l'étape 6)

AVERTISSEMENT: Cette expérience peut générer plusieurs milliers de volts à l'air libre, blessant voire tuant un petit moucheron inoffensif ou même une mouche!

Résumé de la vidéo:

Provisions:

Étape 1: Fournitures

Voici une liste des fournitures dont vous aurez besoin pour cette expérience. Vous pouvez les obtenir tous chez votre quincaillier local.

- Tuyau d'arrosage

- Deux seaux - 8 pintes ou plus sont parfaits

- Emballage en polystyrène

- Adaptateur "Y" pour tuyau avec vannes de régulation de débit

- Un pied de tube en plastique de 3/4 "

- Deux embouts de 3/4 "

- fil de nylon ou ficelle

- Fil - tout type de fil conducteur fonctionne, même les fils en alligator.

- Deux canettes de café ou de soupe sans fond

- Une perceuse avec un petit peu

Étape 2: Préparez les pièces

Avant de tout mettre en place, vous devez effectuer quelques opérations:

1. Percez des trous dans les embouts.

Ceci est l'étape la plus importante. Le but final ici est de créer nombreuses flux continus de gouttelettes d'eau.

Pour ce faire, les trous doivent être correctement espacés, sinon ils formeront un flux solide qui ira à l'encontre du but recherché.

(Cela fonctionnera toujours avec un seul flux de gouttelettes, mais le temps d'accumulation d'énergie est considérablement réduit si vous en avez plusieurs!)

2. Percez des trous dans les canettes.

Les canettes auront besoin de trois trous. Deux en haut pour le suspendre à quelque chose et un en bas pour le fil métallique.

Étape 3: Préparer les pièces - suite

Maintenant que tous vos trous sont percés, il est temps de terminer le travail de préparation.

1. Fixez le fil à la boîte.

Coupez suffisamment de fil pour travailler et assurez-vous qu’il est bien en contact avec le métal de la boîte.

2. Attachez le fil à la boîte.

Attachez une extrémité du fil à la boîte. Coupez quelques pieds pour vous assurer qu'il y en aura assez pour le suspendre.

Étape 4: Assemblez les morceaux

Maintenant il est temps de tout mettre ensemble.

1. Connectez l'adaptateur en Y au tuyau.

2. Placez les embouts dans les tubes en plastique.

Assurez-vous qu'ils sont serrés!

3. Fixez les tubes aux adaptateurs en y.

J'ai fini par devoir utiliser des colliers de serrage pour les empêcher de glisser.

Étape 5: Rassemblez tout

Il est maintenant temps de rassembler les pièces.

J'ai utilisé une de ces échelles pliantes pour y attacher le tuyau et y suspendre les canettes.

1. Alignez les pots de sorte qu'ils soient directement sous les tubes.

2. Connectez le fil de chaque boîte au contraire seau.

Vous pouvez également utiliser les câbles pour sécuriser la position des boîtes sous les tubes en plastique.

REMARQUE: Assurez-vous que les fils ne se croisent pas ou ne se rapprochent pas trop les uns des autres!

3. Rapprochez les seaux.

C'est là que l'étincelle va sauter. Si vous ne parvenez pas à les rapprocher l'un de l'autre, vous pouvez également attacher quelques fils supplémentaires aux poignées du godet et utiliser celles-ci pour l'éclateur.

Étape 6: Explication

Alors, que faisons-nous exactement avec tout cela?

L'eau, comme beaucoup d'autres choses, est composée de grandes quantités de charges électriques positives et négatives en parfait équilibre. Lorsque l'eau coule du haut, l'eau légèrement chargée positivement est attirée par la canette la plus négative, et l'eau légèrement négative attirée par la canette la plus positive.

Cet appareil utilisant une goutte d'eau utilise l'induction électrostatique pour générer une différence de tension entre les deux compartiments. Les charges s'accumulent alors dans la boîte connectée au godet opposé, attirant encore plus de charges. Cela se traduit par une boucle de rétroaction positive.

Lorsque la différence de tension est suffisamment élevée (généralement quelques milliers de volts), une étincelle va sauter entre les seaux, déchargeant la tension.

OK, mais comment ça commence?

Par temps sec, tout ce qui se trouve près de la génératrice se termine par une petite charge électrique juste après avoir été manipulé. C'est le même concept qui provoque un choc après avoir traversé un tapis et touché un objet mis à la terre.

Une fois que l'eau commence à couler, cette charge naturelle est amplifiée encore et encore très rapidement, ce qui entraîne un déséquilibre important qui se corrige comme une étincelle entre les seaux.

Pour plus d'informations sur l'induction électrostatique, consultez ces excellents livres publiés sur Amazon.com.

Électrostatique de Niels Jonassen

Expériences créatives en électricité

Décharge électrostatique

Étape 7: Allumez-le!

Il est maintenant temps d'activer le générateur électrostatique et de commencer à produire des éclairs miniatures!

Mettez votre tuyau sous tension, puis utilisez les vannes de contrôle de débit de l'adaptateur y pour régler le débit.

L'eau devrait sortir assez rapidement, mais il doit s'agir de gouttelettes et non d'un flux continu. Un flux continu ne donnera pas aux charges une chance de se séparer de la source, qui est mise à la terre.

Idéalement, les gouttelettes devraient commencer à se former juste au-dessus de la boîte, avant de la traverser. J'ai trouvé que ce n'était pas très difficile de faire fonctionner ça correctement sans beaucoup d'ajustement.

L’eau ne devrait pas non plus s’égoutter sur la canette, mais plutôt la traverser. Un peu d'éclaboussure est normal et ne semble pas affecter la production d'électricité.

Une fois que l'eau commence à couler, quelques secondes suffisent pour que la première étincelle apparaisse. Plus les flux de gouttelettes d’eau sont individuels, plus vite et plus souvent vous obtiendrez des étincelles!

Regardez la vidéo pour voir les gros plans des étincelles en action (avance rapide jusqu'à 34 secondes pour aller droit aux étincelles!):

Étape 8: Dépannage

Si vous ne parvenez pas à faire fonctionner les choses comme prévu, voici quelques conseils pour résoudre votre conception:

1. humidité

Si vous vivez dans un environnement très humide, ne vous inquiétez pas de cette expérience, cela ne fonctionnera pas. J'ai produit les résultats que vous voyez ici avec une humidité relative d'environ 60%.

2. Mettez votre source d'eau à la terre

Votre tuyau d'arrosage devrait déjà être mis à la terre. Si vous avez des problèmes pour obtenir des étincelles, attrapez du fil supplémentaire et fixez-le à la vis d'une prise murale, ou soigneusement attachez-le à la broche de terre d'un cordon électrique, puis branchez-le.

3. Vérifiez vos fils des boîtes de conserve

Est-ce qu'ils se touchent?

Sont-ils trop rapprochés?

4. Rapprochez les seaux.

Pour commencer, il est préférable de déplacer les godets de quelques millimètres pour s'assurer que le générateur fonctionne correctement. Ensuite, vous pouvez les éloigner de plus en plus.