平行板電容器實驗的探討(編輯修改稿)
2025-05-14 01:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 器間的分布電容, 以盡量避免演示中的放電現(xiàn)象。3. 要保持實驗儀器及絲綢、毛皮的干燥、潔凈。可在演示前用大功率白熾燈泡或遠(yuǎn)紅外烘烤。 還可用烘干箱或電爐烘烤。物品干燥后應(yīng)立即進(jìn)行實驗。但這種方法烘烤時間不好掌握, 受熱不均勻, 還容易損壞儀器。針對這些問題改用大功率電吹風(fēng)進(jìn)行干燥處理, 效果很好。電吹風(fēng)便攜方便、使用簡便、干燥處理可隨堂進(jìn)行, 干燥時間容易掌握, 電吹風(fēng)干燥儀器受熱均勻, 可輕可重,還可對絲綢、毛皮等物品進(jìn)行干燥, 即使是在陰雨天演示效果也很理想。2 靜電計對電容的影響 靜電計影響的原理分析 由于靜電計的接入，實驗中當(dāng)改變平行板電容器的電容時，其電容器上的電量是在改變的，且變化范圍是比較大的，因為靜電計本身有一定的電容且保持不變，靜電計和平行板電容器并聯(lián)，各自所帶的電量與其電容大小成正比，當(dāng)靜電計指針變化時，即電勢差改變，則靜電計上所帶的電量必然隨著變化。由于總電量是保持不變的，顯然電容器上所帶電量也必須相應(yīng)發(fā)生改變。用圖所示的實驗, 在不改變A 、B 兩極板所帶的電量, 只改變兩極板間的距離條件下, 可以看到靜電計指出的電容器兩極板間電勢差隨著兩極間距離的不同(即電容的變化) 而變化. 這個演示實驗容易成功. 靜電計的金屬桿和指針與外殼相當(dāng)于一個電容值不大(且可設(shè)為不變) 的電容器C計, 把它的金屬小球與平行板電容器C極的固定板A 連接,金屬外殼與可動板B 連接或同時接地, 這時靜電計與平行板電容器組成并聯(lián)電容器組C并. 假設(shè)平行板電容器原帶電量Q , 并聯(lián)電容器組兩極間電勢差為u, 則當(dāng)二者并聯(lián)后有( ：靜電計電量) 。 當(dāng)可動板B 改變位置使發(fā)生變化時(不變) , U也跟著變化, 因而也發(fā)生相應(yīng)變化(此時電荷將在靜電計與平行板電容間轉(zhuǎn)移) , 靜電計的指針也隨著指到相應(yīng)的位置,從而表示出電容器兩極間電勢差U , 否則學(xué)生就有可能提出這樣的問題, 既然實驗的前提是不改變平行板兩極所帶的電量,然而的變化卻正是電荷在平行板電容器與靜電計間轉(zhuǎn)移的結(jié)果, 這是否與實驗的前提條件相矛盾呢?其實這個實驗?zāi)芊襁_(dá)到預(yù)期的效果，關(guān)鍵是靜電計的電容是否很小可以忽略不計？靜電計的電容不易測量我們可以通過下面的實驗來比較靜電計和電容器兩者的電容大小。從而說明靜電計對平行板電容器實驗的影響情況。 實驗過程 實驗裝置還是原來的平行板電容器實驗裝置，只是將帶電板同靜電計的一根連線換成放電叉。本實驗分如下兩個步驟進(jìn)行。 ，讓靜電計指針張開60度，然后拿走放電叉，將靜電計上的電量放掉使指針閉合。再用放電叉把靜電計與電容器帶電板連接，則靜電計指針重新張開某一角度電容器上的電量部分移到靜電計上，但張開的角度比開始時要小。且差別非常明顯，在此拿走放電叉并放掉靜電計上的電量然后再用放電叉連接，紙樣如此進(jìn)行下去。將電計指針一次比一次張開角度小。直到最后靜電計指針不自阿張開為止，記下放電次數(shù)。兩板間距離d(cm)對靜電計放電次數(shù)N（次）對平板電容器放電次數(shù)N（次）2131761271191010712614419 放電實驗數(shù)據(jù)，開始還是讓靜電計指針張開60度（走道與第一步的開始條件相同）。拿走放電叉，現(xiàn)在講電容器上的電放掉，然后再用放電叉將電容器與靜電計連接，這時靜電計指針將明顯減小，（靜電計上的電量部分轉(zhuǎn)移到電容器上）。再拿走放電叉并再次放掉電容器上的電量，以后再用放電叉連接，
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