范式起电机 范式起电机 (Van de Graaff generator)
范式起电机是一种能发生很高电压的静电高压发生装置。电极由有机玻璃圆筒所支撑,上下有两个辊,下辊与电机相连,通过胶带带动上辊运转。开始上辊与胶带摩擦而发生的负电荷,被上辊旁的上集电梳所收集到电极球上。同时胶带与上辊摩擦而发生的正电荷,由胶带输送到下辊,被下辊旁的下集电梳收集入地。而下辊发生的负电荷,由胶带运送到上辊,被上集电梳收集到电极球上,电机不停地运转,不断反复上述过程,从而发生很高电位.
如何玩出乐趣:
1.使头发竖立:由于人身导电,所以当起电机启动时,电荷便传到身上。因为头发上的电荷互相排斥,头发便竖立起来。
2.吸引发泡胶球:当发泡胶球移近起电机的球形罩时,发泡胶球中分子内的电荷分布将发生变化。在分子内,正负两极的电荷被轻微地分离,产生所谓极化的现象。此时球形罩上的电荷与分子内相反的电荷产生微小的吸力,从而吸引整个发泡胶球。
3.产生电火花:把接地的金属小球移近起电机的球形罩时,强大的电场使电荷由球形罩跃向金属小球,在空气中产生大量离子和电子。因为离子的能态比不带电的空气分子高,所以它们便自发地释放能量,产生火花。这是在空气中的放电现象,例如闪电就是电荷从一片云跃向另一片云或地面的放电现象。
4.产生电风:带电导体的尖端区域具有较高的表面电荷密度,而电荷密度越高,所产生的电场越强。而强大的电场使尖端周围的空气分子电离,空气中与导体电荷相反的离子或电子被尖端吸引,而那些与导体电荷相同的离子或电子则被尖端排斥到远处,这现象称为尖端效应。离子运动时拖动空气分子,产生电风,可使扇叶转动。
日常生活中的静电:
在日常生活中有很多静电的应用,像影印机、静电除尘器、静电喷漆。认识静电也可使我们避免它可带来的危险,例如在运载易燃物品的车辆尾端系上接地铁链,把电荷传到地面,以免电火花引致火灾。同理,医院的手术室里,因为时常应用氧气和易燃的麻醉药物,所以地板通常是抗静电的,而所有机器亦需接地,以免火花引发爆炸。