靜電小實(shí)驗教學(xué)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-10-25 03:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 流電路中，由于電壓較小，使靜電計所帶電荷量很小，指針的偏轉(zhuǎn)角度幾乎覺察不出來。靜電計上的刻度一般是以靜伏（靜電系單位）為單位的，而1靜伏=300V。故一般的直流電壓不能使靜電計指針有明顯偏轉(zhuǎn)。如果把靜電計接在具有幾百、幾千甚至幾萬伏電壓的直流電路中，靜電計指針就會有明顯偏轉(zhuǎn)，也就可以用靜電計來測量某兩點(diǎn)間的電壓。例如把靜電計接在感應(yīng)圈的副線圈上，指針偏轉(zhuǎn)角度會忽大忽小，說明感應(yīng)圈輸出的是不穩(wěn)定的脈動電壓。由上可知，驗電器與靜電計從原理和用途上看都不能說是一回事，它們只是在結(jié)構(gòu)上相似而已。二、尖端放電通常情況下空氣是不導(dǎo)電的，但是如果電場特別強(qiáng)，空氣分子中的正負(fù)電荷受到方向相反的強(qiáng)電場力，有可能被“撕”開，這個現(xiàn)象叫做空氣的電離。由于電離后的空氣中有了可以自由移動的電荷，空氣就可以導(dǎo)電了。空氣電離后產(chǎn)生的負(fù)電荷就是電子，失去電子的原子帶正電，叫做正離子。由于同種電荷相互排斥, 導(dǎo)體上的靜電荷總是分布在表面上，而且一般說來分布是不均勻的，導(dǎo)體尖端的電荷特別密集, 所以尖端附近空氣中的電場特別強(qiáng), 使得空氣中殘存的少量離子加速運(yùn)動。這些高速運(yùn)動的離子撞擊空氣分子，使更多的分子電離。這時空氣成為導(dǎo)體，于是產(chǎn)生了尖端放電現(xiàn)象.（1）電風(fēng)車（2）風(fēng)吹蠟燭（3）避雷針（4）靜電滾筒主要部件是一個絕緣塑料筒和兩個電極桿，塑料筒可繞中軸自由轉(zhuǎn)動，兩個電極桿安置在滾筒兩邊，且與滾筒中軸平行，每個電極桿上平行排列著一排垂直于電極桿但指向滾筒切線方向的金屬尖端。當(dāng)兩個針形電極桿間加上高壓后，尖端處的電荷面密度最大，尖端附近的電場最強(qiáng)，強(qiáng)電場使尖端附近空氣中殘存的離子發(fā)生加速運(yùn)動，被加速的離子與空氣分子相碰撞，使空氣分子電離，產(chǎn)生大量新的離子。與尖端電荷異號的離子受吸引而趨向尖端，最后與尖 端上電荷中和；與尖端電荷同號的離子受排斥而飛向遠(yuǎn)方形成“電風(fēng)”，即電離的氣體流，因此尖端放電所產(chǎn)生的帶電粒子流推動滾筒而產(chǎn)生的力矩使?jié)L筒轉(zhuǎn)動。四、韋氏起電機(jī)結(jié)構(gòu)(1)帶金屬片圓盤一對(2)電刷(3)電梳、放電桿、萊頓瓶原理感應(yīng)起電極性判斷 極性可隨即變化五、感應(yīng)圈的原理利用電磁感應(yīng)原理將低壓直流電變成高電壓的裝置。工作原理，如圖所示。電源接通。電流通過W、P、L1。構(gòu)成初級線圈L1回路。此時，鐵芯被磁化，吸引斷續(xù)器簧片P，使L1斷路，瞬時無電流通過，鐵芯失磁，簧片P返回，L1回路再度接通。在這樣的重復(fù)過程中，L1中即產(chǎn)生斷續(xù)的電流。在通、斷的瞬間，由于鐵芯的磁通量隨之變化，L1的自感電動勢會猛增至約450伏。由于次級線圈L2的線圈匝數(shù)為L1的130倍，于是在L2的兩端即感生5－6萬伏的高壓，而且是顯正負(fù)極性的。出現(xiàn)正負(fù)極性的原因主要因為斷續(xù)器是一機(jī)械開關(guān)，通、斷電時間相差較大，在電路接通時，由于初級線圈的自感作用，電流增加較慢，鐵芯磁通量變化也不快，因而次級線圈感生的電動勢較小。但在斷電時，初級電流瞬間消失，鐵芯磁通量變化極快，就產(chǎn)生遠(yuǎn)高于通電自感電動勢的斷電自感電動勢。所以，通、斷電自感電動勢的方向是相反的，因而在次級兩端感生的電動勢是呈正負(fù)極性的脈沖電壓。六、靜電除塵構(gòu)造工作原理氣體電離：在電場作用下，空氣中的中性原子變成正離子和電子。你說的很對啊，金屬圓筒與金屬線之間的強(qiáng)電場使空氣分子電離，由于金屬線接負(fù)電，所以吸引電離出來的正離子，同時空氣分子中電離出的電子質(zhì)量非常小（相比于正離子，電子的質(zhì)量要小的多的多），所以電子吸附在塵埃上（類似萬有引力，小質(zhì)量的被吸引），塵埃上積累一定量的電子后相當(dāng)于塵埃本身帶負(fù)電，被接正電的金屬圓筒吸引，隨后由于重力作用落入漏斗。處于強(qiáng)電場中的空氣分子會被電離為電子和正離子，負(fù)離子的定義空氣負(fù)離子又稱負(fù)氧離子，是指獲得1個或1個以上的電子帶負(fù)電荷的氧氣離子?？諝庵饕煞质堑?、氧、二氧化碳和水蒸氣。氮占78%，氧占21%，%，氮對電子無親和力，只有氧和二氧化碳對電子有親和力，但氧含量是二氧化碳含量的700倍，因此，空氣中生成的負(fù)離子絕大多數(shù)是空氣負(fù)氧離子。它是空氣中的氧分子結(jié)合了自由電子而形成的。自然界的放電(閃電)現(xiàn)象、光電效應(yīng)、噴泉、瀑布等都能使周圍空氣電離，形成負(fù)氧離子。負(fù)離子具有極佳的凈化除塵，減少二手煙危害、改善預(yù)防呼吸道疾病、改善睡眠、8 抗氧化、防衰老、清除體內(nèi)自由基、降低血液粘稠度的效果，在醫(yī)學(xué)界享有“維他氧”“空氣維生素”“長壽素”“ 空氣維他命”等美稱。氣體電離氣體受到電場或熱能的作用，就會使中性氣體原子中的電子獲得足夠的能量，以克服原子核對它的引力而成為自自電子，同時中性的原子或分子由于失去了帶負(fù)電荷的電子而變成帶正電荷的正離子。這種使中性的氣體分子或原子釋放電子形成正離子的過程叫做氣體電離空氣是由氧、氮、水蒸氣、二氧化碳等多種氣體組成的氣體混合物，在正常情況下，氣體分子不帶電（顯中性），但在射線、受熱及強(qiáng)電場的作用下，空氣中的氣體分子會失去一些電子，即所謂空氣電離，這些失去的電子稱為自由電子，它又會與其它中性分子相結(jié)合而得到電子的氣體分子帶負(fù)電，空氣中，多種氣體分子“俘獲”電子的能力有強(qiáng)有弱，其中氧氣和二氧化碳較強(qiáng)，而氧氣在空氣中占20%多，%。因此空氣電離產(chǎn)生的自由電子大部分被氧氣獲得。在太陽紫外線、宇宙射線等的作用下，有些空氣分子因失去電子而帶正電，成為正離子；有些分子獲得電子而帶負(fù)電，成為負(fù)離子?？諝庵杏姓x子，也有負(fù)離子。在五十年前，負(fù)離子的含量高于正離子的含量。隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展，負(fù)離子的量越來越少。環(huán)境污染，使得正離子增多，而負(fù)離子減少?，F(xiàn)代人的文明病和負(fù)離子減少也有最直接的關(guān)系。地面附近空氣受宇宙射線（主要成份為電子和質(zhì)子）幅射影響，帶磁性的氧分子容易吸引電子，形成負(fù)離子；極性水分子容易 吸引質(zhì)子，形成正離子。常溫下氧氣負(fù)離子穩(wěn)定性差、水正離子穩(wěn)
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