范式起電機(jī)——故障排除方法介紹

傳送帶偏離上下滾輪的中線

當(dāng)傳送帶偏離上下滾輪的中線較多時(shí)，傳送帶會(huì)與絕緣支架內(nèi)壁摩擦，造成傳送帶與支架內(nèi)壁磨損受傷。此時(shí)需要松開電動(dòng)機(jī)安裝支架，重新調(diào)整電動(dòng)機(jī)位置且固定之；或者調(diào)試上滾輪兩端的螺母，使橡膠帶到達(dá)較理想的中線位置。傳送帶如果出現(xiàn)裂紋老化現(xiàn)象直接影響起電效果，必須更換新的傳送帶。此外需要注意：教學(xué)演示結(jié)束要將小球與大球接觸完全放電后人體方可接觸金屬球。

范式起電機(jī)的實(shí)驗(yàn)原理

當(dāng)空腔導(dǎo)體的腔內(nèi)沒有其它帶電體時(shí)，在靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體空腔內(nèi)表面上無電荷，電荷只能分布在空腔的外表面，范得格拉夫起電機(jī)就是利用空腔導(dǎo)體的這一特性制成的。大金屬殼由絕緣支柱支持著，傳送帶是橡膠布做成的，由一對(duì)轉(zhuǎn)輪帶動(dòng)。傳送帶由聯(lián)接電源一端的尖面的導(dǎo)體噴射電荷而帶電。在尖面導(dǎo)體的對(duì)面，傳送帶背后的接地導(dǎo)體板的作用是加強(qiáng)由尖面的導(dǎo)體向傳送帶的電荷噴射。當(dāng)帶電傳送帶經(jīng)過另一尖面導(dǎo)體的近旁時(shí)，尖面的導(dǎo)體便將電荷傳送給與它相接的導(dǎo)體球殼。這些電荷將全部分布在金屬殼的外表面上，使它相對(duì)于地的電位不斷的提高。

起電機(jī)由于靜電感應(yīng)而使箔片上帶上電荷并連續(xù)取得并積聚較多的電荷，而箔片上的電荷又通過尖面放電的途徑而使萊頓瓶不斷地積累電荷，達(dá)到獲得較高的電壓的目的。開始上輥與膠帶摩擦而發(fā)生的負(fù)電荷，被上輥旁的上集電梳所收集到電極球上。同時(shí)膠帶與上輥摩擦而發(fā)生的正電荷，由膠帶輸送到下輥，范式起電機(jī)教學(xué)設(shè)備，被下輥旁的下集電梳收集入地。而下輥發(fā)生的負(fù)電荷，由膠帶運(yùn)送到上輥，被上集電梳收集到電極球上，電機(jī)不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，不斷反復(fù)上述過程，從而發(fā)生很高電位.，形成大量電荷會(huì)聚在球形罩上。

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，范式起電機(jī)，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。

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