Это демонстрационная модель, объясняющая, почему струя воды притягивается к заряженному воздушному шару (или чему-то подобному). Студенты могут попытаться найти ответ сами, перемещая заряды.

Прямой поток (a) используется для получения начального состояния без заряженного воздушного шара поблизости; заряженные ионы равномерно распределены.

Когда (здесь отрицательно заряженный) воздушный шар и т. д. находится рядом, происходит электростатическая индукция, положительные ионы притягиваются, отрицательные отталкиваются, и положительно заряженный участок потока изгибается в сторону отрицательного заряда (b).

Если вы попробуете то же самое с потоком отдельных капель, заряды не смогут разделиться настолько далеко друг от друга. Отрицательные заряды на задней стороне почти так же отталкиваются, как и положительно заряженная передняя часть капли притягивается (обратите внимание, что размеры воздушного шара и капель вовсе не соответствуют масштабу, поэтому

Тем временем я добавил диск/монету большего размера, чтобы представлять солому/воздушный шар вместо серого диска с 3 зарядами внутри, показанного на картинке.

Печать:

Высота слоя 0,2 мм. Ионы должны менять цвет для самого верхнего слоя (ММУ не требуется).
Вы, вероятно, сможете разместить два набора водяных струй и капель на одной пластине, если немного перемешаете их, в зависимости от вашего принтера.

Заметки о эффекте:

• Часто преподают, что отклонение потока воды происходит из-за полярной природы молекул воды, но это объяснение, даже в учебниках химии, неверно. Вы можете попробовать опровергнуть это сами: используйте относительно тонкий заряженный объект, такой как пластиковая соломинка, и попытайтесь отклонить поток отдельных капель вместо непрерывного по
• Это даже относится к дистиллированной/чистой воде, поскольку даже в ней есть ионы (самоионизация воды, H+/H3O+ и OH-, 10^-7 моль/литр) и, следовательно, она имеет очень низкую, но не нулевую проводимость, достаточную для перемещения небольшого количества зарядов, необходимого для эффекта.
• Вот научная статья на эту тему: Ziaei-Moayyed, M.; Goodman, E.; Williams, P.: "Электрическое отклонение полярных жидкостных потоков: неправильно понятая демонстрация", J. Chem. Educ. 2000, 77 (11), 1520, https://doi.org/10.1021/ed077p1520
• Поскольку полная статья не доступна публично (хотя вы, возможно, найдёте её, поискав в интернете), вот её краткое содержание.Видео от Veritasium.В 3:47.

Заметки от учителя, который использовал эту модель, чтобы позволить студентам открыть для себя объяснение:

• Студенты работали в небольших группах по 3-4 человека.
• На уроках ранее (неоднократно) было установлено, что вода является проводящей.
• Электростатическая индукция также уже была рассмотрена на примере металлов.
• Некоторые группы сначала не разделяли ионы и им понадобились небольшие подсказки.
• В последующем обсуждении студенты сами подняли вопрос о том, что поток воды течет вниз, а также о негативных ионах. Однако притянутые положительные ионы будут оставаться дольше возле отрицательно заряженного воздушного шарика/соломинки и т. д., чем отталкиваемые отрицательные ионы, поэтому участок, находящийся рядом с ними
• Затем студенты обычно могут объяснить, что происходит в случае положительно заряженного объекта вблизи потока воды.