范式起電機(jī)——日常生活中的靜電

在日常生活中有很多靜電的應(yīng)用，像影印機(jī)、靜電除塵器、靜電噴漆。認(rèn)識靜電也可使我們避免它可帶來的危險，例如在運(yùn)載可燃物品的車輛尾端系上接地鐵鏈，把電荷傳到地面，以免電火花引致火災(zāi)。同理，醫(yī)院的手術(shù)室里，因為時常應(yīng)用氧氣和可燃的藥類，所以地板通常是抗靜電的，而所有機(jī)器亦需接地，以免火花引發(fā)炸的情況。

范式起電機(jī)概述

起電機(jī)，又名感應(yīng)起電機(jī)，是一種能連續(xù)取得并可積累較多正、負(fù)電荷的實驗裝置。其旋轉(zhuǎn)盤由兩塊圓形有機(jī)玻璃疊在一起組成，中有空隙，每塊向外的表面上都貼有鋁片，鋁片以圓心為中心對稱分布。

感應(yīng)起電機(jī)是一種能連續(xù)取得并可積累較多正、負(fù)電荷的實驗裝置。感應(yīng)起電機(jī)所產(chǎn)生的電壓較高，與其他儀器配合后，可進(jìn)行靜電感應(yīng)、雷電模擬實驗、演示尖面放電等有關(guān)靜電現(xiàn)象的實驗。

范式起電機(jī)的起電原理

電荷自激原理

摩擦起電的電荷量太小，不能使金屬球帶上足夠多的靜電荷，大球與小球之間不能產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花放電。因此儀器還需要電荷的自激機(jī)制。下滾輪、傳送帶、自激梳三者構(gòu)成了電荷自激系統(tǒng)。在摩擦起電的過程中，負(fù)電荷被傳送帶源源不斷地運(yùn)走，但正電荷只能聚集在下滾輪，而且越聚越多。這樣下滾輪正電荷的面密度就大大高于傳送帶的負(fù)電荷的面密度，因此正電荷是矛盾的主要方面：下滾輪周圍空間的電場就是正電荷形成的強(qiáng)大電場。在正電荷電場作用下導(dǎo)致自激梳發(fā)生尖面放電，由于傳送帶的中介隔離作用，尖面放電放出的負(fù)電荷不能與下滾輪的正電荷相遇中和，這些負(fù)電荷只能吸附于傳送帶且被上行的傳送帶帶走。運(yùn)轉(zhuǎn)一定時間后，下滾輪的帶電荷增加量與泄漏量達(dá)到動態(tài)平衡。一定量的正電荷通過自激梳的尖面放電可產(chǎn)生的負(fù)電荷，這就是范氏起電機(jī)的電荷自激原理。實驗表明：取下自激梳僅依靠摩擦電荷對金屬球充電它只能帶有微弱電荷。

范式起電機(jī)——故障排除方法介紹

傳送帶偏離上下滾輪的中線

當(dāng)傳送帶偏離上下滾輪的中線較多時，傳送帶會與絕緣支架內(nèi)壁摩擦，造成傳送帶與支架內(nèi)壁磨損受傷。此時需要松開電動機(jī)安裝支架，重新調(diào)整電動機(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。