范式起電機(jī)——日常生活中的靜電

在日常生活中有很多靜電的應(yīng)用，像影印機(jī)、靜電除塵器、靜電噴漆。認(rèn)識靜電也可使我們避免它可帶來的危險(xiǎn)，例如在運(yùn)載可燃物品的車輛尾端系上接地鐵鏈，把電荷傳到地面，以免電火花引致火災(zāi)。同理，醫(yī)院的手術(shù)室里，因?yàn)闀r(shí)常應(yīng)用氧氣和可燃的藥類，所以地板通常是抗靜電的，而所有機(jī)器亦需接地，以免火花引發(fā)炸的情況。

范式起電機(jī)概述

起電機(jī)，又名感應(yīng)起電機(jī)，是一種能連續(xù)取得并可積累較多正、負(fù)電荷的實(shí)驗(yàn)裝置。其旋轉(zhuǎn)盤由兩塊圓形有機(jī)玻璃疊在一起組成，中有空隙，每塊向外的表面上都貼有鋁片，鋁片以圓心為中心對稱分布。

感應(yīng)起電機(jī)是一種能連續(xù)取得并可積累較多正、負(fù)電荷的實(shí)驗(yàn)裝置。感應(yīng)起電機(jī)所產(chǎn)生的電壓較高，與其他儀器配合后，可進(jìn)行靜電感應(yīng)、雷電模擬實(shí)驗(yàn)、演示尖面放電等有關(guān)靜電現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)。

范式起電機(jī)的起電原理

火花放電原理

起電機(jī)金屬球相當(dāng)于一個(gè)電容器，這個(gè)電容器可視為兩個(gè)同心球殼構(gòu)成，一個(gè)球殼半徑是R ；另一個(gè)球殼半徑為無窮大，兩球殼組成的電容器容量是C=4πε0R。集電梳作用就是給這個(gè)電容器不斷充電。大球帶上足夠的負(fù)電荷后，將小球靠近大球，可看到明亮的電火花同時(shí)聽到爆鳴聲，即發(fā)生了“火花放電”?；鸹ǚ烹姇r(shí)碰撞電離并不是發(fā)生在兩個(gè)電極之間的整個(gè)區(qū)域，而是發(fā)生在狹窄曲折的閃光通道中?？諝鈸舸┖笸蝗挥山^緣體變?yōu)閷?dǎo)體，兩個(gè)電極上的電荷很快中和，因此放電之后兩極間的電壓迅速降低，火花放電很快停止。需要等待起電機(jī)繼續(xù)起電，當(dāng)兩極間的電壓又升到一定數(shù)值方能再次看到火花放電，所以火花放電是間斷發(fā)生的。

范式起電機(jī)——故障排除方法

起電機(jī)幾乎不起電

很大可能的原因就是機(jī)器潮濕或灰塵多致使各部件絕緣性能變差。如果絕緣支架、下滾輪、上滾輪、橡膠帶、金屬球表面等有纖維物、汗?jié)n或灰塵等，都會(huì)造成許多微小的尖面，使產(chǎn)生的電荷直接從尖面通過電暈放電流散到空氣中。因此需要用清潔抹布將各個(gè)組件表面擦干凈，且不要用手直接觸摸儀器。環(huán)境濕度太大也會(huì)導(dǎo)致起電機(jī)不起電，含雜質(zhì)的水分子附著在絕緣體表面會(huì)使儀 器絕緣性能 大大降低。起電機(jī)內(nèi)部安裝有一盞白熾燈可用來烘干除濕。如果白熾燈不亮，可以檢查電路故障或者更換新燈泡。若白熾燈烘干效果不理想可考慮另加紅外線的烘干熱源，總之要保證演示實(shí)驗(yàn)環(huán)境的清潔、通風(fēng)、干燥。