Ich habe zum Spaß mit einem Crookes-Radiometer herumgespielt und bin auf etwas gestoßen, das ich nicht herausfinden kann.
Ich kenne die Grundlagen des Radiometers (z. B. Teilvakuum, Thermodynamik usw.), aber sollte es auf statische Elektrizität so reagieren, dass es tatsächlich die Bewegung des Flügels steuert?
Aus Neugier, weil ich dachte, dass sich die Fahne nicht bewegen würde, nahm ich einen Plastikkamm und bürstete meine Haare ein paar Mal (überprüfte Statik mit dem „Wasser“-Trick), dann legte ich den Kamm in die Nähe des Radiometers und es begann sich zu bewegen. Ich dachte, es wäre ein Zufall, dass ich vielleicht gegen den Tisch gestoßen bin oder Staub auf dem Glas reagiert hat, aber nachdem ich das Radiometer stabilisiert und gereinigt hatte, bürstete ich erneut und konnte den Kamm ein paar Millimeter über dem Radiometer drehen und die Fahne bekommen in die Richtung zu drehen, in der ich den Kamm darum drehte.
Ich konnte das Radiometer sogar verlangsamen, indem ich den Kamm in eine Richtung drehte und ihn drehen ließ, dann den Kamm erneut "auflud" und ihn in die entgegengesetzte Richtung drehte.
Ich hatte auch einen Neodym-Magneten an das Radiometer geklebt, weil ich dachte, die Fahne sei irgendwie metallisch, konnte aber keine Bewegung bekommen, also weiß ich, dass die Fahne nicht auf möglicherweise erzeugte Magnetfelder reagiert.
Ich konnte die Ergebnisse mit jedem Gegenstand reproduzieren, der ein statisch geladenes Feld erzeugen kann (z. B. Kämme, Kunststoffrohre usw.), aber ich kann keine Erklärungen für dieses Phänomen finden (oder selbst wenn irgendwelche Experimente mit die Likes wurden in der Vergangenheit ausprobiert).
Ein Gedanke, der aufkam, aber ich kann keine Beweise dafür finden, ist, dass die kleine Menge an Molekülen im Vakuum vom statischen Feld angezogen wird, sodass die Anziehung und Bewegung dazu führen, dass eine Kraft auf die Schaufel ausgeübt wird; Auch hier kann ich keine Beweise dafür finden, und ich habe auch kein Spektrometer, um zu überprüfen, welche Gase sich tatsächlich im Vakuum befinden.
Vielen Dank im Voraus für alle Einblicke oder Informationslinks (mathematische Formeln sind auch willkommen, falls vorhanden).
Die Antwort auf diese Frage ähnelt stark der Antwort auf Warum zieht der Kamm die Papierstücke an, wenn sie neutral sind? Ich vermute, dass Ihr Kamm, der negativ geladen wird, nicht gleichmäßig über seine Breite geladen ist. Obwohl Sie also die Mitte des Kamms über dem Flügel halten, ist das elektrische Feld zwischen dem Kamm und dem Boden (Ebene) an der Position des Flügels nicht vollständig vertikal.
Die horizontale Komponente des elektrischen Feldes induziert ein Dipolmoment in der Fahne. Wenn Sie den Kamm drehen, versucht die Fahne, ihren Dipol mit der rotierenden horizontalen Komponente des elektrischen Felds ausgerichtet zu halten.
Kommentare:
Nur weil Ihre Fahne nicht magnetisch ist, heißt das nicht, dass sie nicht leitet.
Die Fahne könnte nicht leitend sein und dies würde immer noch als Erklärung funktionieren, solange das Material polarisierbar ist.
Die vier (Metall-)Flügel eines Crooke's sind an einer Achse befestigt.
Es gibt sehr wenig Reibung zwischen der Achse und ihren Stützen, so dass ein sehr kleines Drehmoment, das auf die Leitschaufeln ausgeübt wird, eine merkliche Änderung in der Drehung der Leitschaufeln erzeugen würde.
Mein Vorschlag ist, dass durch den geladenen Kamm Ladungen auf den Schaufeln induziert werden.
Somit gibt es eine Nettoanziehungskraft zwischen den induzierten Ladungen und dem geladenen Kamm, die ein Drehmoment auf die Flügel erzeugt.
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