これは、水の流れが帯電した風船(またはそれに似たもの)に引き寄せられる理由を説明するためのデモンストレーションモデルです。学生たちは、帯電した物体を動かして自分で答えを見つけようとすることができます。

ストレートストリーム(a)は、近くに帯電したバルーンがない場合に初期状態を取得するために使用されます。帯電したイオンは均等に分布しています。

(ここでは負の電荷を帯びた)風船などが近くにあると、静電誘導が発生し、正イオンが引き付けられ、負イオンが斥力を受けて、正電荷を帯びたストリームセクションが負電荷の方向に曲がります(b)。

別々の液滴の流れで同じことを試みると、荷電粒子はそれほど遠くに分散できず、液滴の後方にある負荷電粒子は、液滴の正荷電粒子の前方に引きつけられるほど斥力を受けます(バルーンと液滴の大きさは全くスケールではないので、バルーンからの電場ははるかに不均一で、両力は現実では非常に近いものです)。そして、純力は無視できる

そうしているうちに、私は画像に示されている3つの充電が入った灰色のディスクではなく、ストロー/バルーンを表すために、より大きな充電ディスク/コインを追加しました。

印刷：

厚さ0.2 mmの層。イオンは最上層で色が変わるはずです(MMUは必要ありません)。
お使いのプリンターによっては、少し混ぜると、1枚のプレートに2セットの水蒸気と水滴を配置できるかもしれません。

効果に関する注意事項：

• 多くの場合、水流の偏向は水分子の極性によるものだと教えられていますが、この説明は化学の教科書にも見られるものの、間違っています。自分でそれを反証してみてください。プラスチックのストローのような比較的細い帯電物体を使い、連続的な水流ではなく個々の水滴の流れを偏向しようと試みてください(水流が水滴に分かれる地点のすぐ下にストローを置くので、その
• これは蒸留水や純水にも適用されます。なぜなら、蒸留水や純水にもイオン(水の自己イオン化、H+/H3O+、OH-、10^-7モル/リットル)が含まれており、したがって、この効果に必要な微量の電荷を移動させるのに十分な低いけれどもゼロではない導電率を持っているためです。
• そのテーマに関する科学論文は次のとおりです。Ziaei-Moayyed, M.; Goodman, E.; Williams, P.: "極性液体の流れの電気的な偏向：誤解された実証実験", J. Chem. Educ. 2000, 77 (11), 1520, https://doi.org/10.1021/ed077p1520
• 完全な記事は公開されていないため(ただし、インターネットで検索すれば見られるかもしれません)、こちらをお届けしますヴェリタシウムによる動画。3時47分の時点。

このモデルを使って生徒に説明を発見させた教師のノート：

• 学生たちは3～4人の小グループで作業を行っていました。
• 以前のレッスンですでに(何度も)水が導電性であることが確認されていました。
• 静電誘導も、金属の例を使ってすでに説明されていました。
• 一部のグループは最初にイオンを分離しなかったので、少しのヒントが必要でした。
• 以下の議論では、学生たちは、水流が下に流れ、水に含まれる負イオンも流れるという問題を自ら発見しました。しかし、引き寄せられた正イオンは、斥力を受ける負イオンよりも、負電荷の風船やストローなどの近くに長時間滞留するため、その付近の部分は依然として正電荷であり、引き寄せられ続けるのです。
• その後、学生たちは通常、水流の近くに正電荷の物体がある場合に何が起きるかを説明することができます。