1. Statischer Strom:
* Wenn Sie Ihre Haare kämmen, führt die Reibung zwischen dem Kamm und Ihren Haaren dazu, dass Elektronen von einem zum anderen übertragen werden. Normalerweise gewinnt der Kamm Elektronen, wird negativ aufgeladen, und Ihr Haar verliert Elektronen und wird positiv aufgeladen. Die Art der Ladung hängt von den beteiligten Materialien ab. Einige Materialien gewinnen leicht Elektronen, während andere sie leicht verlieren. Gemeinsame Kämme aus Kunststoff neigen dazu, Elektronen zu gewinnen.
2. Die Polarität des Wassers:
* Wassermoleküle (H₂O) sind polar . Dies bedeutet, dass sie ein leicht positives Ende (in der Nähe der Wasserstoffatome) und ein leicht negatives Ende (in der Nähe des Sauerstoffatoms) haben. Diese ungleichmäßige Ladungsverteilung ist darauf zurückzuführen, dass Sauerstoff elektronegativer als Wasserstoff ist, was bedeutet, dass sie die Elektronen in der kovalenten Bindung näher an sich selbst zieht.
3. Elektrostatische Anziehung in Aktion:
* Wenn Sie den geladenen Kamm (typischerweise negativ aufgeladen) in die Nähe des Wasserstroms bringen:
* Die positiven Enden der Wassermoleküle werden von der negativen Ladung des Kamms angezogen.
* In ähnlicher Weise würden die negativen Enden der Wassermoleküle vom Kamm angezogen, wenn der Kamm positiv aufgeladen wäre (seltener, aber mit bestimmten Kammmaterialien).
* Diese Attraktion bewirkt, dass der Wasserstrom biegt in Richtung Kamm. Die Wassermoleküle orientieren sich so, dass ihre entgegengesetzt geladenen Enden vor dem geladenen Kamm stehen.
in einfacheren Worten:
Stellen Sie sich vor, der Kamm ist wie ein Magnet und die Wassermoleküle sind wie winzige Kompassnadeln. Der "Magnet" (Kamm) wird mit Strom aufgeladen, ihn an Ihrem Haar zu reiben. Die "Kompassnadeln" (Wassermoleküle) haben ein leicht positives und leicht negatives Ende. Die entgegengesetzten Ladungen ziehen sich an, so dass sich die Wassermoleküle zum Kamm wandeln, wodurch sich der Wasserstrom beugt.
Wichtige Überlegungen:
* Trockene Luft: Dieser Effekt funktioniert am besten in trockener Luft. Luftfeuchtigkeit (Wasserdampf in der Luft) kann die statische Ladung am Kamm leiten und die Wirkung verringern.
* Kammmaterial: Die Art des Materials, aus dem der Kamm besteht, wirkt sich darauf aus, wie gut er eine statische Ladung enthält. Plastikkämme funktionieren im Allgemeinen gut.
* Sauberkeit: Ein sauberes Kamm und sauberes Haar helfen, die Ladung besser aufzubauen.
* Ladestärke: Je stärker die statische Ladung des Kamms ist, desto dramatischer wird der Biegeffekt. Wenn Sie den Kamm für eine längere Zeit an Ihren Haaren reiben, wird normalerweise eine stärkere Ladung erzeugt.
* Wasserstromdünnheit: Ein sehr dünner, kontrollierter Wasserstrom ist ideal. Zu viel Wassermasse erschwert es der elektrostatischen Kraft, die Trägheit und die Oberflächenspannung des Wassers zu überwinden.
Daher ist die Biegung des Wassers in der Nähe eines Kamms nach dem Durchlaufen von Haaren eine klassische Demonstration elektrostatischer Kräfte, die auf polare Moleküle wirken.