对感应起电机几个问题的分析

感应起电机在静电学实验中应用较多．但学生对“起电机不起电和起电机放电极电荷极性的识别”一筹莫展．就此作如下分析．     

如何解释带电体吸引轻小物体的现象

带电体具有吸引轻小物体的性貭。对这种现象用电子论、静电感应来解释是不正确的,下面就谈谈有关方面的问题。静电部分演示带电体吸引的轻小物体均属电介貭,它内部的分子结构不论是有极分子还是无极分子,都不存在能够自由移动的自由电子,只有金属导体内部才有在离子晶格中自由移动的自由电子。而静电感应是指带电体放在导体附近所产生的现象,它是由于导体内部的自由电子受带电体上的电荷推斥或吸引所引起的     

用改进感应圈做静电高压发生器

许多静电实验中,常常使用感应起电机产生较大量的静电荷,它包括韦氏和范氏两种感应起电机,统称静电高压发生器.如果没有这种仪器,或在极潮湿的气候条件下,用韦氏起电机有困难的时候,可以用感应圈代替它.对一般的静电实验来说,仍可收到满意的效果.在某些个别实验中,不但效果超过起电机,而且操作起来显得方便.     

开尔文滴水起电机优化研究

开尔文滴水起电机具有丰富的物理思想而倍受物理工作者的关注.由于开尔文起电机起电效果影响因素诸多,其中湿度的影响尤为显著.如何在湿度较高环境下,提高开尔文滴水起电机的起电性能成为当前的研究热点.本文对开尔文滴水起电机的制作材料、水滴流速、感应环匝数、滴嘴到感应环距离和滴落距离等方面进行优化.改良后的开尔文滴水起电机的起电时间大幅度缩短,且在空气相对湿度达85%的环境中,起电现象也非常明显.     

全天候验电器的制作

传统的箔片验电器存在的缺点是(1)阴雨天气,空气潮湿,验电器难以带电,实验不易成功;(2)只能检验物体是否带电,不能定性检测物体所带电荷的正负极性。本人制作了一台全天候正负电荷检测验电器,无论是晴天还是阴雨连绵的天气,实验均能顺利进行。并能准确地检测物体摩擦后所带电荷的正负;同时还能检测感应起电机、感应圈等静电高压电极的极性。     

开尔文滴水起电机在潮湿环境下的实验研究

探讨了开尔文滴水起电机要求环境凉爽、干燥的原因,并对传统的开尔文滴水起电机进行了改进,通过改善传统滴水起电机的表面绝缘性,增大水溶液的离子浓度以及预加初始电荷等方法使其能在潮湿的环境下快速获得较大的高压静电,起电效果明显.     

晶体管正负电荷检验器

在静电科学研究中,常常需要检验带电体所带电荷的正负以及高压发生器电极的极性.长期以来,人们常使用金箔验电器来检验电荷的正负,这种验电器受环境影响很大,空气温度大时检验效果极不明显,有时甚至完全不起作用.1980年国内出现了电子管正负电荷检验器,这种检验器受环境     

感应起电机反转不起电的原因释疑

通过分析起电盘转动过程中的不同位置的对应图形,发现感应起电机正反转的区别,揭示出了起电机反转不起电的原因.     

带电体的自能系数及其规律的研究

文献上常给出个别特殊形状的带电体的自能公式,对一般带电体自能的特点及规律研究不够.本文先建立带电体自能系数的概念,然后计算几种常见对称带电体的自能和自能系数,由此找到带电体自能系数的定性与半定量的规律.     

导体壳问题的静电演示

导体壳问题是静电场中导体的典型问题,讲解时比较抽象。我们给范德格喇夫起电机增加了一点附件,就能演示静电场中的所有导体壳问题,附件制作简便,演示效果明显,很说明问题。一、仪器装置其装置是在一般的范德格喇夫静电起电机的电极球上,罩一个能上下移动的金属球壳,如图1所示。整个球壳由两个半球壳组成(自己试作,可用两个半球铝质灯罩代替)。上半球壳上开有圆孔,以便观察与探取电荷。下半球壳固定在一个有机玻璃筒     

基于Marx的任意极性方波脉冲电源设计北大核心CSCD

设计了一种基于Marx电路的方波脉冲电源,该电源采用磁环隔离驱动方案与全桥Marx电路相结合,实现了正极性、负极性和双极性高压方波脉冲的输出,解决了常规脉冲电源只能输出特定极性脉冲的限制。对电路的运行模式经行了理论分析,并搭建了16级实验样机。实验结果表明:在空载条件下,实现了频率1 kHz,幅值10 kV的正极性、负极性及双极性高压方波脉冲输出。其最小脉宽1μs,极性可调。该脉冲电源结构紧凑,可以实现输出电压、脉宽、脉冲极性可调。最后使用该方波脉冲电源驱动平行板介质阻挡放电反应器。结果表明:该方波脉冲电源可以作为介质阻挡放电驱动源。     

电磁感应的异常现象

研究了带电体相对于线圈运动,当带电体的电场线穿过线圈时所发生的异常现象,以及当带电体和观察者共同运动时所发生的异常现象。     

感应起电机起电原理的实验探究及其解释

探究了对静电感应起电机正转和反转时起电现象的实验,结果表明感应起电机正转和反转时都能起电. 通过模拟实验的推演,对起电原理作了合理的解释.     

基于微电流传感器的静电感应起电机实验

基于静电感应起电机的工作原理,分析了两电刷杆垂直时产生最大电量的原因,并给予了合理的解释.同时利用微电流传感器对静电感应起电机产生的电量进行了定性和定量的研究.     

自激静电感应起电机

实验室常用的一种静电起电机是威姆斯姆静电起电机.由于它的构造和原理较为复杂,在天气潮湿的情况下起电难.我们仿照1861年开尔文发明的静电机制成了自激感应起电机,解决了上述问题.在此基础上,又试制成功了产生三相交流电压的新型静电起电机,制作容易,演示效果好, 开尔文静电起电机的构造如图一所示.水槽中的水通过阀门沿玻璃管在管口分成水滴落下,分别穿过铝环A1、A2落到金属杯B1,B2中.铝环A1与金属杯B2用导线连接,A2与B1相连. 首先设铝环A1带有少许负电荷,在铝环A1上方的玻璃管口处刚形成的水滴由于静电感应而显正电,脱离管口之水滴…     

带电导体球间的库仑力

我们都知道库仑定律是库仑通过实验总结出来的点电荷间相互作用的规律。所谓点电荷是指这样的带电体:它的几何线度比起它到其它带电体的距离小得多。若带电体是导体球,球     

关于电场叠加问题的探讨

高斯定理本身没有非要孤立带电体不可的限制，将电场叠加原理应用于金属带电体系统时，必须注意到金属带电体在电场中的电荷重新分布。本文从理论上阐明用静电平衡时任一带电导体的分布电荷代入高斯定理计算的电场强度实际上已经是合电场，无须考虑其它带电体的电场的遗缺。     

关于电场叠加问题的讨论

高斯定理本身没有非要孤立带电体不可的限制．将电场叠加原理应用于金属带电体系统时，必须注意到金属带电体在电场中的电荷重新分布．本文从理论上阐明用静电平衡时任一带电导体的分布电荷代入高斯定理计算的电场强度实际上已经是合电场，无须考虑其它带电体的电场的遗缺．     

静电场中的相关能量

从点电荷到带电体,对静电场中引入的几个相关能量,即电势能、电场能、电相互作用能、自能、固有能、互能等做了辨析和探究.电势能是带电体间或带电体与电场间的相互作用能,具有相对性和共有性.在指定电荷相距无限远电势能为零的条件下,解析法给出的电场能本质上就是电势能.自能即固有能和互能分别是对单一带电体的电场能和多带电体间的相互作用能的另一种表述.论文还进一步对点电荷电场能发散问题做了讨论,指出了球形带电体场能公式的适用极限.     

关于“电风”的探讨：试析烛焰倾斜的原因

许多电磁学教材都介绍了这样一个实验:在导体尖端附近放一根点燃的蜡烛,用起电机不断地给导体充电,便观察到烛焰好象被风吹动一样,朝背离尖端的方向倾斜,如图1。对该现象的解释也多为:在尖端附近强电场作用下,空气中残留的离子会发生激烈的运动,与其它空气分子碰撞使其电离,从而产生大量新离子。与尖端上电荷同性的离子受到排斥而飞向远方。烛焰的倾斜就是受到这种离子流形成的“电风”吹动的结果。