高中物理17了解電容器學(xué)案粵教版選修(參考版)
2025-06-10 23:16本頁面
【正文】 2．靜電計原理及其用途．靜電計的原理是：從上面的構(gòu)造分析，我們知道靜電計本身其實就是一個電容器．金屬球、金屬桿、指針相當(dāng)于電容器的一個電極，金屬外殼也相當(dāng)于一個電極，它們之間是絕緣的．其電容的大小由金屬殼的幾何尺寸的大小和金屬桿及指針的長短、位置所決定．因為指針的偏轉(zhuǎn)角變化對靜電計的電容的影響很小，故在指針轉(zhuǎn)動過程中可近似認(rèn)為靜電計的電容值不變．現(xiàn)將一個已充電電量為Q的平板電容器與靜電計相連，此時指針和金屬桿帶正電，外殼的內(nèi)表面將出現(xiàn)負(fù)的感應(yīng)電荷，從而在金屬桿與外殼間形成電場，指針表面的電荷受到電場力的作用，或者說受到來自桿上同種電荷的排斥力及金屬盒內(nèi)壁的異種電荷的吸引力，使得指針偏轉(zhuǎn)，帶電量越多，場強(qiáng)越強(qiáng)，則指針的偏角也越大．根據(jù)C＝可知當(dāng)靜電計電容保持不變時，靜電計兩極間的電勢差U與其帶電量Q成正比，U越大，Q越大，指針?biāo)茈妶隽υ酱螅羔槒埥且虼司驮酱螅纱丝梢?，指針張角大小能定性地反映靜電計兩極間的電勢差的大小．由于靜電計的特殊結(jié)構(gòu)，使得它又具備驗電器不能替代的某些作用．它不但可以定性測量兩導(dǎo)體的電勢差(這點上面已有，故不重述)，還可以定性測量某導(dǎo)體的電勢，甚至還可以測量直流電路中的電勢差．既然靜電計本身也是一個電容器，那么把靜電計并聯(lián)在直流電路中電勢差不為零的兩點時，靜電計就會被充電，其指針就應(yīng)該偏轉(zhuǎn)．但實際上在一般直流電路中，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＝300 V．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. 一、單項選擇題1．如圖所示是電腦鍵盤上A鍵的結(jié)構(gòu)圖，它是
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