范式起電機(jī)如何玩出樂(lè)趣？

1.使頭發(fā)豎立：由于人身導(dǎo)電，所以當(dāng)起電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電荷便傳到身上。因?yàn)轭^發(fā)上的電荷互相排斥，頭發(fā)便豎立起來(lái)。

2.吸引發(fā)泡膠球：當(dāng)發(fā)泡膠球移近起電機(jī)的球形罩時(shí)，發(fā)泡膠球中分子內(nèi)的電荷分布將發(fā)生變化。在分子內(nèi)，正負(fù)兩極的電荷被輕微地分離，產(chǎn)生所謂極化的現(xiàn)象。此時(shí)球形罩上的電荷與分子內(nèi)相反的電荷產(chǎn)生微小的吸力，從而吸引整個(gè)發(fā)泡膠球。

3.產(chǎn)生電火花：把接地的金屬小球移近起電機(jī)的球形罩時(shí)，強(qiáng)大的電場(chǎng)使電荷由球形罩躍向金屬小球，在空氣中產(chǎn)生大量離子和電子。因?yàn)殡x子的能態(tài)比不帶電的空氣分子高，所以它們便自發(fā)地釋放能量，產(chǎn)生火花。這是在空氣中的放電現(xiàn)象，例如閃電就是電荷從一片云躍向另一片云或地面的放電現(xiàn)象。

4.產(chǎn)生電風(fēng)：帶電導(dǎo)體的尖面區(qū)域具有較高的表面電荷密度，而電荷密度越高，所產(chǎn)生的電場(chǎng)越強(qiáng)。而強(qiáng)大的電場(chǎng)使尖面周?chē)目諝夥肿与婋x，空氣中與導(dǎo)體電荷相反的離子或電子被尖面吸引，而那些與導(dǎo)體電荷相同的離子或電子則被尖面排斥到遠(yuǎn)處，這現(xiàn)象稱(chēng)為尖面效應(yīng)。離子運(yùn)動(dòng)時(shí)拖動(dòng)空氣分子，產(chǎn)生電風(fēng)，可使扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)。

范式起電機(jī)——故障排除

范氏起電機(jī)是靜電理論知識(shí)綜合實(shí)踐應(yīng)用的范例，掌握了范氏起電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理后不難排除起電機(jī)的常見(jiàn)故障。結(jié)合我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)驗(yàn)中遇到的故障及排除方法做出概括性陳述。

電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)無(wú)力

范氏起電機(jī)一般使用電容啟動(dòng)式單相交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使用日久后啟動(dòng)電容器容易漏電變質(zhì)甚至完全損壞，此時(shí)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)無(wú)力或者只有交流聲而不旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象?？烧赵瓉?lái)電容器的容量和耐壓數(shù)值購(gòu)買(mǎi)新的電容器并且更換。

范式起電機(jī)——故障排除方法介紹

起電機(jī)正常工作但起電量較小

這也是經(jīng)常發(fā)生的故障，造成故障的原因可能來(lái)自幾個(gè)方面。一是自激梳的位置發(fā)生偏移。由前文分析可知，集電梳就是一排整齊的金屬尖針，而金屬尖針緊密連續(xù)的排列就等同于金屬刀片。電荷自激原理告訴我們，集電梳可以實(shí)現(xiàn)下滾輪的正電荷通過(guò)尖面放電原理產(chǎn)生的負(fù)電荷，且附著于傳送帶而上行。因此自激梳如果出現(xiàn)偏移就不能很好地發(fā)揮電荷自激裝置的作用，起電機(jī)只能產(chǎn)生微弱的靜電荷?？梢宰屑?xì)地調(diào)整自激梳到“合適位置”----使得自激梳盡量靠近傳送帶但不要碰觸傳送帶；二是集電梳的位置發(fā)生偏移。集電梳如果與傳送帶距離太大即不能很好地收集靜電荷；集電梳如果與傳送帶的距離過(guò)近則容易劃傷傳送帶，也不能正常地收集靜電荷。可以通過(guò)反復(fù)仔細(xì)的調(diào)節(jié)集電梳的左右兩側(cè)螺母使其到達(dá)合適位置，這里的“合適位置”與自激梳的要求相同；三是前面說(shuō)到的潮濕問(wèn)題以及儀器不清潔問(wèn)題也是造成起電機(jī)電荷量小的原因。

傳送帶偏離上下滾輪的中線(xiàn)

當(dāng)傳送帶偏離上下滾輪的中線(xiàn)較多時(shí)，傳送帶會(huì)與絕緣支架內(nèi)壁摩擦，造成傳送帶與支架內(nèi)壁磨損受傷。此時(shí)需要松開(kāi)電動(dòng)機(jī)安裝支架，重新調(diào)整電動(dòng)機(jī)位置且固定之；或者調(diào)試上滾輪兩端的螺母，使橡膠帶到達(dá)較理想的中線(xiàn)位置。傳送帶如果出現(xiàn)裂紋老化現(xiàn)象直接影響起電效果，必須更換新的傳送帶。此外需要注意：教學(xué)演示結(jié)束要將小球與大球接觸完全放電后人體方可接觸金屬球。