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Uber die Electricitat der Wasservalle
滝の電気について
|目次| |トップ|
H. 水が落ちてぶつかる時に電気は分離する

29. 水滴による実験
30. 強い噴水流での実験
31. 蒸留水、水道水、食塩水での実験
32. 水と固体での実験
33. 布、ボール紙での実験
34. 水の摩擦に関する実験

35. 衝突しない噴水流に於ける電気
36. 針金かごでの実験
37. 噴水流の長さと換気の影響
38. 水の飛散を抑えた実験
39. 1粒のしずくでの換算比較
 

34. 水の摩擦に関する実験

たった今 ( 32 33 ) で 実験した固体の若干のものは水との摩擦によって強く 帯電される。 (注10) 電荷の記号が既に証明しているように、水が撥ねて飛び散る にもかかわらず、それらの摩擦電気はわれわれの観察している作用とは 基本的には無関係である。もしそうでないとすればこの記号は、例えば ガラスの場合と大理石の場合では全く同じであったということだけではなく、 どの場合でもマイナスでなければならなかったはずである(シェラックの 場合に限りマイナス電荷が得られた)。それゆえ摩擦は全く考慮に入れな くともよいだろう。しかしながら、段階的に水しぶきの排出量を増やして いくと、実際にそのような摩擦電気は全電荷の記号がかわるほどにまで 強くなるかどうかを突き止めることは興味深いと思われた。


図7

いま、 図6 の円柱の下に 図7の装置を取り付けた。 基本的な構成要素は 以下の通りである。

1. 亜鉛盤をもつ受け止め容器、このは 台に絶縁 されて置かれ、いつものように導線によって円柱と結合されている。

2. 水槽をもつ金属の被い、これらはこの容器を取り 巻き、水しぶきに なって散っていく水をかなりの割合で受け止める。

3. 水滴コレクター

小さい被いは、飛び散った水からを保護して絶縁する。 さて、それぞれ に絶縁された3つの部分を順番に 一つずつハンケルの電位計に 結合し、残りの2つを接地すると、電気の状態は、受け止められた 水(および噴水流を当てられた物体)、飛び散った水、空気、というように 別々に実験することができる。

まず噴水流(水道水)をただの亜鉛盤の上に落とし、における 亜鉛盤の 固定位置をどんどん高くしていく。するとに向かって飛び散る水も 増えていく。このとき、の通常のプラス電荷は次第に弱くなっていったが、 これは既述の実験の際に予想されたとおりである (20) 。 新たに分かったのは、 亜鉛盤を容器の口の高さに、あるいはそれよりも高い位置に固定したら、 落ちてぶつかる水はほとんど全てへ向かい、のプラス 電荷は最終的に マイナスへと変わった、ということだけである。つまりこの極端な場合には、 亜鉛と水の間で生じる摩擦電気(亜鉛、、−、水、、+) が滝の電気 (水、、+、空気、、−)よりも大きかったのである。常にプラスを 示していた被いは、この極端な場合にはきわめて強い電荷を示した。 これは容器のもつ対極の電気よりも大きかった。したがって、 が一緒 のときには必ず通常のプラス電荷(滝の電気)を見い出しただろうし (注11) 、摩擦電気には全く気づかなかっただろう。水滴機はどんな場合でもマイナス 電気を示した。ここでも特徴的なのは、空気と水しぶきは常に電極的に 対置していたことである。

これらのことはすべて、噴水流を亜鉛盤ではなくその上に置かれた大理石板 の上に落としたときにも、同様であった。それに対して、水の摩擦を受けて プラスになる唯一の既知の物体である氷は、表面が容器の口の高さを越え ると、の中にまでプラス電荷を生じさせた。 このときは同様にプラス、 空気はマイナスだった。私がそもそも実験しようと思っていた蝋と シェラックでは反応は極めて不規則的だった。ひょっとするとその理由は、 それらがしばらくすると程度の揺れを見せながら湿り気を帯びていった からかもしれない。

はいつもプラス電位を生じると上述したが、それについてなお言って おかなくてはならないのは、このプラス電位は噴水流を止めて初めて一定の 大きさに成長し、そうしてはじめて本物の電荷として観察されたということ である。噴水流が流れる限り、むしろマイナスにおける揺れが頻繁に観察 された。しかしこれは噴水流を止めるとすぐに減少してプラスに転じた。 に送風したり口で吹いたりすると、プラスに定着するのが早まった。 Mの中に集まっているマイナス電気を帯びた空気がこの特殊な現象の 原因であることは明らかだ。前に既に、似たような現象について触れた (27)



<注釈>
10.エルスター(Elster)の実験では(Wied. Ann. 6. P. 578. 1879)水の 摩擦による電位差は次の通りだった。

 

  大理石

  生ゴム

  

  ガラス

 シェラック

     電位差

     0 

   47

   67

   70

    102

水は実験対象のどの物体においてもプラス帯電した。

11.Mの容量はGの容量(円柱Xを含む)よりも大きかった。


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