�電機(jī)是一種借助人力或其他動力克服靜電力以獲得靜電的�(jī)�,簡稱起電機(jī)。跟一般的 �(fā)電機(jī)不同,起電機(jī)只能�(chǎn)生較高的電壓,而由此放電產(chǎn)生的短暫脈沖電流,平 均值很�,一般不超過幾毫��
如下圖所示,靜電感應(yīng)起電�(jī)旋轉(zhuǎn)盤由兩塊圓形有機(jī)玻璃板疊在一起組�,中間有空隙,每塊向外的表面上都貼有鋁片,鋁片以圓心為中心對稱分�。兩盤分別與兩�(gè)受動輪固�,并依靠皮帶與驅(qū)動輪相連,兩根皮帶中有一根中間有交叉,轉(zhuǎn)動驅(qū)動輪�(shí)兩盤�(zhuǎn)向相�。兩盤上各有一過圓心的固定電刷,兩電刷�9 0 °,電刷兩端的銅絲與鋁片密切接�,這樣在盤旋轉(zhuǎn)�(shí)銅絲、鋁片可以摩擦起電。另有與固定電刷�45 °的懸空電�,懸空電刷的兩腳跨過兩盤,但并不與兩盤接� ,腳上裝有許多尖�(xì)銅絲,銅絲指向圓盤上的鋁片。懸空電刷由金屬桿與萊頓瓶相��
感應(yīng)起電�(jī)的左右各有一萊頓�。萊頓瓶其實(shí)是�(gè)電容,用來儲 �。萊頓瓶�(jié)�(gòu)由兩層筒狀錫箔組成,中間是電介�(zhì),上有瓶�。懸空電刷上的金屬桿插入瓶蓋,末端由一根較粗銅絲與萊頓瓶內(nèi)層錫箔筒底相�,這樣懸空電刷上所集電荷可以儲存在萊頓瓶中。放電小球也通過一金屬桿與萊頓瓶蓋相接,但不與萊頓瓶中錫箔相�,這樣可使其受萊頓瓶內(nèi)筒電荷感�(yīng)而帶�。兩萊頓瓶集聚不同種電荷。兩放電小球也被感應(yīng)出不同種電荷。萊頓瓶集聚電荷足夠多時(shí),球間電壓可�(dá)幾萬�,在兩球靠近�(shí)就會因放電而產(chǎn)生電火花�
靜電感應(yīng)起電�(jī)是利用靜電感�(yīng)和放電現(xiàn)�,使�(dǎo)體上連續(xù)地積累大量電荷及�(chǎn)生高電壓的裝��
下圖是起電機(jī)原理示意�,為了便于說明,用小、大兩圓代表�(zhuǎn)動圓盤A1和A2�1�2�3�4代表固定電刷B1和B2上的四�(gè)刷頭。由于射線和其它引起空氣電離的因素的作用,空氣中�(jīng)常存在微量離�。設(shè)A2盤的鋁箔片a偶然獲得正電荷,如圖(a �。把A 盤上與鋁箔片a相對的鋁箔片b ,金屬桿B1及鋁箔片b '看成一�(gè)�(dǎo)體,由于靜電感應(yīng),b帶負(fù)電而b ' 帶正�。設(shè)A2盤不動而A1盤順�(shí)針轉(zhuǎn)動,則A1盤上徑向的每對鋁箔片�(jīng)與電�1�2接觸�(shí)都帶上等量異號電荷,�(zhuǎn)動半周后情況如圖(b)所�。注意此�(shí)A2 盤上與電�3 �4接觸的一對鋁箔片c和C'也因受到A1 盤上d和d'感應(yīng)而帶異號電荷,而且因鋁箔片d和d'上都有施感電荷,所以C 和c'上的感應(yīng) 電荷比圖(a)中b 和b'上的感應(yīng)電荷�。設(shè)從現(xiàn)在起A1盤不動而A2盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)半周,鋁箔片上帶電情況如� (c )。注意此�(shí)A1盤上的一對鋁箔片b、b'帶有更多些感�(yīng)電荷。如此兩盤繼�(xù)�(zhuǎn)�,其上鋁箔片將帶電越來越多。由圖(d )可�,兩盤鋁箔片上電荷在一、三象限異號,而二、四象限同號。在�� 四象限放置集電梳D1 和D2 ,利用放電現(xiàn)�,就可不斷的從鋁箔片上收集正、負(fù)電荷,通過金屬桿送至電極小球S1和S2上,能使兩球間有高達(dá)幾萬伏的電位��
�(shí)際上搖動手柄�(shí),兩�(gè)圓盤是同�(shí)反向�(zhuǎn)動的,上述討論仍然適�,只是帶電過程更快而已。那么若圓盤�(zhuǎn)向與如圖所示相�,即A1盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)而A2盤順�(shí)針轉(zhuǎn)�(shí)會有什么結(jié)果呢?顯然這時(shí)的二、四象限兩盤就會和順�(zhuǎn)�(shí)的(d )圖�(dāng)中的一、三象限的兩盤一樣帶上異號電�,這時(shí)集電梳D1和D2都同�(shí)能夠收集到正電荷和負(fù)電荷,而它們收集到的凈電荷就少多啦,它們之間的電位差也就顯著減�,所以無法正常起��
在歷史上,維姆胡斯起電機(jī)曾經(jīng)是產(chǎn)生高電壓的重要工�,現(xiàn)在則主要用于課堂演示靜電�(xiàn)象及空氣中的放電�(xiàn)象。一對約60厘米直徑的玻璃盤� 100�(zhuǎn)/分的速度旋轉(zhuǎn),大約可以產(chǎn)�50000伏的電壓。大型的維姆胡斯起電�(jī)可以在空氣中�(chǎn)生十多厘米長的電弧,同時(shí)�(fā)出強(qiáng)烈的噼啪��
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