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范式起电机的起电原理
电荷自激原理
摩擦起电的电荷量太小,不能使金属球带上足够多的静电荷,大球与小球之间不能产生强烈的火花放电。因此仪器还需要电荷的自激机制。下滚轮、传送带、自激梳三者构成了电荷自激系统。在摩擦起电的过程中,负电荷被传送带源源不断地运走,但正电荷只能聚集在下滚轮,而且越聚越多。这样下滚轮
范氏起电机报价
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范式起电机的起电原理
电荷自激原理
摩擦起电的电荷量太小,不能使金属球带上足够多的静电荷,大球与小球之间不能产生强烈的火花放电。因此仪器还需要电荷的自激机制。下滚轮、传送带、自激梳三者构成了电荷自激系统。在摩擦起电的过程中,负电荷被传送带源源不断地运走,但正电荷只能聚集在下滚轮,而且越聚越多。这样下滚轮正电荷的面密度就大大高于传送带的负电荷的面密度,因此正电荷是矛盾的主要方面:下滚轮周围空间的电场就是正电荷形成的强大电场。在正电荷电场作用下导致自激梳发生尖面放电,由于传送带的中介隔离作用,尖面放电放出的负电荷不能与下滚轮的正电荷相遇中和,这些负电荷只能吸附于传送带且被上行的传送带带走。运转一定时间后,下滚轮的带电荷增加量与泄漏量达到动态平衡。一定量的正电荷通过自激梳的尖面放电可产生的负电荷,这就是范氏起电机的电荷自激原理。实验表明:取下自激梳仅依靠摩擦电荷对金属球充电它只能带有微弱电荷。
范式起电机——故障排除方法
起电机几乎不起电
很大可能的原因就是机器潮湿或灰尘多致使各部件绝缘性能变差。如果绝缘支架、下滚轮、上滚轮、橡胶带、金属球表面等有纤维物、汗渍或灰尘等,都会造成许多微小的尖面,使产生的电荷直接从尖面通过电晕放电流散到空气中。因此需要用清洁抹布将各个组件表面擦干净,且不要用手直接触摸仪器。环境湿度太大也会导致起电机不起电,含杂质的水分子附着在绝缘体表面会使仪 器绝缘性能 大大降低。起电机内部安装有一盏白炽灯可用来烘干除湿。如果白炽灯不亮,可以检查电路故障或者更换新灯泡。若白炽灯烘干效果不理想可考虑另加红外线的烘干热源,总之要保证演示实验环境的清洁、通风、干燥。
范式起电机——故障排除方法介绍
起电机正常工作但起电量较小
这也是经常发生的故障,造成故障的原因可能来自几个方面。一是自激梳的位置发生偏移。由前文分析可知,集电梳就是一排整齐的金属尖针,而金属尖针紧密连续的排列就等同于金属刀片。电荷自激原理告诉我们,集电梳可以实现下滚轮的正电荷通过尖面放电原理产生的负电荷,且附着于传送带而上行。因此自激梳如果出现偏移就不能很好地发挥电荷自激装置的作用,起电机只能产生微弱的静电荷。可以仔细地调整自激梳到“合适位置”----使得自激梳尽量靠近传送带但不要碰触传送带;二是集电梳的位置发生偏移。集电梳如果与传送带距离太大即不能很好地收集静电荷;集电梳如果与传送带的距离过近则容易划伤传送带,也不能正常地收集静电荷。可以通过反复仔细的调节集电梳的左右两侧螺母使其到达合适位置,这里的“合适位置”与自激梳的要求相同;三是前面说到的潮湿问题以及仪器不清洁问题也是造成起电机电荷量小的原因。
传送带偏离上下滚轮的中线
当传送带偏离上下滚轮的中线较多时,传送带会与绝缘支架内壁摩擦,造成传送带与支架内壁磨损受伤。此时需要松开电动机安装支架,重新调整电动机位置且固定之;或者调试上滚轮两端的螺母,使橡胶带到达较理想的中线位置。传送带如果出现裂纹老化现象直接影响起电效果,必须更换新的传送带。此外需要注意:教学演示结束要将小球与大球接触完全放电后人体方可接触金属球。
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