摩擦起電原理
范氏起電機(jī)靜電荷來源是基于兩種不同材料摩擦起電的原理包括緊-觸起電,。一般說來兩種不同的材料發(fā)生摩擦?xí)r都會(huì)發(fā)生電荷的轉(zhuǎn)移,,獲得電子的材料帶負(fù)電,;失去電子的材料帶正電。由于金屬材料的自由電子很容易轉(zhuǎn)移,,范式起電機(jī)價(jià)格,,保存這些電荷---困難,所以實(shí)際應(yīng)用中都采用絕緣材料摩擦來獲得靜電荷,。絕緣體摩擦產(chǎn)生的電荷稱為束縛電荷,,其涵義為,這些電荷在哪里產(chǎn)生就停留在哪里而不能在絕緣材料上移動(dòng),。范氏起電機(jī)的兩個(gè)摩擦對(duì)象是:下滾輪與傳送帶,。根據(jù)需要適當(dāng)?shù)剡x擇兩種材料的組合:可以使下滾輪帶正電、傳送帶帶負(fù)電,;調(diào)換材料的組合也可使帶電情況相反,。交流電動(dòng)機(jī)與下滾輪共軸,接通220v交流電源,,電動(dòng)機(jī)隨即帶動(dòng)下滾輪轉(zhuǎn)動(dòng),。下滾輪與傳送帶之間的摩擦和緊-觸作用,導(dǎo)致兩介質(zhì)帶上異種電荷,。這里不妨假設(shè)下滾輪帶正電,,范式起電機(jī),傳送帶帶負(fù)電,。
范式起電機(jī),,即范德格拉夫起電機(jī)van de graaff generator,范式起電機(jī),,又稱范德格拉夫加速元件,,是一種用來產(chǎn)生靜電高壓的裝置。該裝置于1929年由荷蘭裔美國(guó)物理學(xué)家羅伯特·杰米森·范德格拉夫發(fā)明,。范德格拉夫起電機(jī)通過傳送帶將產(chǎn)生的靜電荷傳送到中空的金屬球表面,。范德格拉夫起電機(jī)非常易于獲得非常高的電壓,現(xiàn)代的范德格拉夫起電機(jī)電勢(shì)可達(dá)500萬伏特,。
1.使秀發(fā)豎起:因?yàn)槿松戆踩珜?dǎo)電性,因此 當(dāng)起電機(jī)運(yùn)作時(shí),,電荷便傳入的身上,。由于秀發(fā)上的電荷相互之間抵觸,秀發(fā)便豎立起來,。
2.吸引住發(fā)泡膠球:當(dāng)發(fā)泡膠球移近起電機(jī)的球型罩時(shí),,發(fā)泡膠球中分子內(nèi)的電荷---將產(chǎn)生變化。在分子內(nèi),正負(fù)極兩方面的電荷被輕度地分離出來,,造成說白了電極化的狀況,。這時(shí)球型罩上的電荷與分子內(nèi)反過來的電荷造成細(xì)小的吸附力,進(jìn)而吸引住全部發(fā)泡膠球,。
3.造成火花放電:把接地裝置的金屬材料圓球移近起電機(jī)的球型罩時(shí),,---的靜電場(chǎng)使電荷由球型罩躍向金屬材料圓球,在空氣中造成很多正離子和電子器件,。由于正離子的能態(tài)比不通電的氣體分子高,,范式起電機(jī)代理,因此 他們便自發(fā)性地釋放出來動(dòng)能,,造成火苗,。這也是在空氣中的自放電狀況,比如雷電便是電荷從一片云躍向另一片云或地板的自放電狀況,。
4.造成電風(fēng):通電電導(dǎo)體的尖面地區(qū)具備較高的表層電荷相對(duì)密度,,而電荷相對(duì)密度越高,所造成的靜電場(chǎng)越強(qiáng),。
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