โครงงานกังหันไฟฟ้าสถิตย์

1. ชื่อโครงงาน     กังหันไฟฟ้าสถิตย์ (Electrostatic Fan)

2. ประเภทโครงงาน            ประเภททดลอง

5. ความเป็นมาและความสำคัญของประเด็น

                ไฟฟ้าสถิตย์ หมายถึง ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุสองชนิดที่ต่างกันมาสัมผัสหรือเสียดสีกัน ( Physical  Contact ) แล้วแยกออกจากกัน ไฟฟ้าสถิตย์ไม่มีตัวตน  แต่เป็นแรงหรือคุณสมบัติอยู่ในตัวของมันเองตามธรรมชาติแล้วประจุไฟฟ้าจะพยายามอยู่ในลักษณะอาการสมดุลย์ ดังนั้นผู้จัดทำจึงได้เสนอโครงงาน กังหันไฟฟ้าสถิตย์ เพื่อเป็นการเรียนรู้เกี่ยวกับไฟฟ้าสถิต ซึ่งกังหันไฟฟ้าสถิตย์เป็นอุปกรณ์ที่แสดงถึงพลังของไฟฟ้าสถิตย์ ที่หลักแหลมตัวหนึ่ง แทนที่จะใช้ลูกโป่งดูดเศษกระดาษเล่นที่เห็นอยู่ทั่วไป

                นอกจากการเรียนรู้เรื่องไฟฟ้าสถิตย์แล้ว เรายังจะเข้าใจเรื่องความฝืด แถมอีกเรื่องหนึ่งด้วย ดาวกระดาษที่วางอยู่บนปลายดินสอที่แทบจะไม่มีความฝืดนั้น ทำให้เราสามารถใช้แรงผลักที่เกิดจากไฟฟ้าสถิตย์ เพื่อหมุนดาวกระดาษไปรอบๆ ได้

6. จุดมุ่งหมายของการศึกษาค้นคว้า
                1.เพื่อศึกษาเรื่องไฟฟ้าสถิตย์
                2.เพื่อทราบถึงแรงที่เกิดในการเคลื่อนที่ของกังหัน
                3.เพื่อทราบถึงประจุไฟฟ้าที่ใช้ผลักกังหันให้เคลื่อนที่
               

7. ขอบเขตของการศึกษาค้นคว้า

-       ข้อบ่งชี้ว่าแรงที่เกิดขึ้นในการหมุนกังหันนั้นมาจากอะไร

-       สามารถรู้ถึงประจุไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการหมุน

-       สามารถเข้าใจถึงลักษณะของไฟฟ้าสถิตย์ได้เป็นอย่างดี

8. สมมติฐาน

                ถ้าลูกโป่งที่ถูกับผม ทำให้ดาวกระดาษให้โดนผลักให้หมุนไปรอบๆ  ดังนั้น แรงที่เกิดขึ้นจึงเป็นไฟฟ้าสถิตย์ที่เกิดจากการเสียดสีกันของลูกโป่งที่ถูกับผม

9. ตัวแปรในการทดลอง

                ตัวแปรต้น              : ลูกโป่ง

ตัวแปรตาม            : กังหันกระดาษ

ตัวแปรควบคุม : ชนิดของวัสดุที่นำลูกโป่งไปถู คือ ผม, ผ้าสักหลาดหรือผ้าขนสัตว์,กระดาษ

10.วิธีดำเนินการ

                10.1 วัสดุอุปกรณ์
                                1.กระดาษขนาด A4 - 1 แผ่น : ใช้แล้วก็ได้
                                2.กรรไกร : เอาไว้ตัดกระดาษ
                                3.ลูกโป่ง : สีอะไรก็ได้
                                4.ดินสอ : เหลาให้ปลายแหลมๆ
                                5.ดินน้ำมัน : ใช้ก้อนเล็กๆ ก้อนเดียวก็พอครับ

                10.2 แนวการศึกษาค้นคว้า
                                1. พับครึ่งกระดาษ A4 จำนวน 2 ครั้ง
                                2. ใช้กรรไกรตัดกระดาษที่พับแล้ว เป็นมุมแหลม เมื่อคลี่ออก จะได้เป็นรูปดาวสี่แฉก
                                3. ปักดินสอลงบนก้อนดินน้ำมัน ให้ปลายแหลมชี้ขึ้นข้างบน
                                4. วางดาวกระดาษบนปลายดินสอ เนื่องจากปลายดินสอมีพื้นที่น้อย จะมีแรงเสียดทานกับ กระดาษน้อย ทำให้ดาวกระดาษสามารถหมุนไปรอบๆ ได้อย่างง่ายดาย
                                5. เป่าลูกโป่ง ไม่ต้องให้ใหญ่มากก็ได้
                                6.ใช้มือจับลูกโป่ง ถูกับผมสัก 5 ถึง 10 ครั้ง แล้วนำลูกโป่งมาหมุนรอบดาวกระดาษอย่างช้าๆ ระวังอย่าให้ลูกโป่งแตะดาวกระดาษ

                                7. นำลูกโป่งไปถูกับผ้าสักหลาดหรือผ้าขนสัตว์ และทำเช่นเดียวกับ ข้อ 6 สังเกตผลที่ได้

                                8. นำลูกโป่งไปถูกับถุงพลาสติก และทำเช่นเดียวกับ ข้อ 6 สังเกตผลที่ได้

12. ผลที่คาดว่าจะได้รับ

                เมื่อถูลูกโป่งกับผม ลูกโป่งจะมีประจุลบเพิ่มขึ้น ลูกโป่งที่มีประจุลบ จะผลักประจุลบบนดาวกระดาษด้านใกล้ ให้ไปอยู่ด้านไกล ทำให้แขนของดาวกระดาษที่อยู่ใกล้ลูกโป่ง มีประจุบวก เมื่อย้ายลูกโป่งไปรอบๆ ประจุลบบนลูกโป่ง จะดึงดูด ประจุบวก บนแขนดาวด้านใกล้ ทำให้ดาวกระดาษ หมุนตาม

                และเมื่อทดลองกับ ผ้าสักหลาดหรือผ้าขนสัตว์ และ ก็ได้ผลการทดลองเหมือนกัน

สรุปผลการทดลอง
                1. ลูกโป่งจะมีประจุลบเมื่อนำไปถูกับวัสดุต่างๆ และเมื่อนำพไปวางใกล้กับกังหัน จึงเกิดการผลัก และการดึงดูดกันขึ้น

2. เนื่องจาก ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุสองชนิดที่ต่างกันมาสัมผัสหรือเสียดสีกัน ดังนั้นแรงที่เคลื่อนที่นั้นจึงเกิดจากไฟฟ้าสถิตย์

13 .เอกสารอ้างอิง

                http://www.bloggang.com/mainblog.php?id=free4u&month=21-05-2010&group=80&gblog=115

http://www.eduzones.com/knowledge-2-5-2122.html

http://blog.eduzones.com/yumi/3838