Kelvin滴水起电机的初始起电的物理原理

与传统的解释[‘],[“I不同,本文对Kelvin滴水起电机的物理过程给出了另一种解释。这个解释的要点是,在Kelvin滴水起电机的初始起电的物理过程中,不是由于空气中的微弱电离,而是由于水在玻璃管内流动而产生的冲流电流,使得水从玻璃管喷口射出的水滴流带电。才是这种装置起电的主要因素。 一、实验装置 在1861年,英国科学家Kelvin发明了一种水滴流起电机。这是一个相当简单而又长期使人迷惑不解的实验装置. 图1所示的是改进后的这种装置的示意 图1 Kelvin滴水起电机图.图中,A,B是两个无底无盖的金属圆筒,直径6一scm,高5一10cm,我们在实验…     

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.     

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.     

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.     

滴水感应起电仪的实验及其改进研究

滴水自激感应起电仪,即开尔文滴水感应起电仪,是利用水滴流动与玻璃管摩擦起电,并静电感应循环累积电荷而产生越来越高的电位差的静电起电装置。本文通过对装置的系统划分,研究各部分对最终起电现象的影响,主要在漏电测试、电荷累积测量和仪器装置材料更换等方面来改进仪器装置。经过实验改进后,开尔文滴水感应起电仪的起电效果明显,现象稳定。     

自制电风车演示尖端放电的操作及原理探究

全日制普通高级中学教科书《物理》(第二册)以及现行的人教版普通高中课程标准实验教科书《物理·选修3-1》对尖端放电现象的处理上,均以避雷针作为静电感应现象应用的实例.笔者对尖端放电实验进行了探讨,发现采用自制风车演示尖端放电实验趣味性强,课堂效果明显.并在实验基础上对其原理进行了初步探索. 1 实验探究 (1)电风车的结构制作 材料和工具:易拉罐,缝衣针,泡沫板,剪刀,直尺,圆规,鳄鱼夹,导线,范式起电机,手摇静电起电机.     

邮票上的物理学史——电学的早期发展

与力学和光学不同的是 ,由于离当时的日常生活较远 ,在发现摩擦过的琥珀可以吸物之后的 1 0 0 0多年里 ,电学都处于沉寂状态 .直到 1 6世纪 ,英王的御医吉伯发现 ,不只是琥珀 ,许多物体经过摩擦都有吸引力 ,并且这种吸引力和磁石的吸引力不同 ,摩擦后的物体并不具有指南北的性质 .英文中的“电”(ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ)一词就是他根据琥珀的希腊文的字根创造的 ,以与磁性相区别 .大约在 1 660年 ,演示马德堡半球的居里克制出了摩擦起电机 ,在静电实验中起着重要作用 .1 74 5年发明了莱顿瓶以保存摩擦起电后得到的电荷 ,这是电容器的原始形…     

关於双曲管氣压表

构造普通双曲管气压表之构造如图1,管内斜线部分为水银,A、B、C三段玻璃管较其它部分为粗,A、B两管的中心轴线在同一直线上,两管之内径相等,且有均匀之截面积(毛细管作用两边相同)。A、C两管上端开口,与大气相连,管顶F部分为真空。     

中性/聚电解质高分子混合刷对蛋白质的吸附/解吸附

本文应用分子理论,研究中性(A)/聚电解质(B)高分子混合刷对蛋白质的吸附/解吸附特性.理论模型考虑蛋白质与中性高分子A的排斥、以及与聚电解质高分子B的静电吸引.研究发现,在pH=4～6、中性高分子A处于弱水合状态时,混合刷中A高分子链塌缩,B聚电解质链溶胀.由于蛋白质和B聚电解质链间的静电吸引,导致高分子混合刷对蛋白质的吸附.当A高分子水合性增强时,A高分子链溶胀,B聚电解质链塌缩.由于蛋白质与A高分子链间的排斥作用增强,与B聚电解质链间的静电吸引减弱,混合刷对蛋白质解吸附.     

中性/聚电解质高分子混合刷对蛋白质的吸附/解吸附

本文应用分子理论,研究中性(A)/聚电解质(B)高分子混合刷对蛋白质的吸附/解吸附特性.理论模型考虑蛋白质与中性高分子A的排斥、以及与聚电解质高分子B的静电吸引.研究发现,在pH=4～6、中性高分子A处于弱水合状态时,混合刷中A高分子链塌缩,B聚电解质链溶胀.由于蛋白质和B聚电解质链间的静电吸引,导致高分子混合刷对蛋白质的吸附.当A高分子水合性增强时,A高分子链溶胀,B聚电解质链塌缩.由于蛋白质与A高分子链间的排斥作用增强,与B聚电解质链间的静电吸引减弱,混合刷对蛋白质解吸附.     

托里拆利实验的改进装置二则(二)

将两根玻璃管分别插入橡皮塞的两个小孔内 ,长玻璃管的另一端套上一段大小适度的橡皮管 ,用细线扎紧不漏气 ,如图 2 .在瓶内倒入适量的水银 ,塞紧橡皮塞 .将广口瓶向着长玻璃管的方向慢慢倾斜 ,同时将长玻璃管上的橡皮管管口向上 ,使之高于广口瓶内的水银面 ,这时长玻璃管灌满了水银 ,橡皮管内也有少量的水银 .此时 ,玻璃管内的空气被全部排出 ,然后用夹子在玻璃管附近有水银的橡皮管处夹住 ,再把橡皮管折过来用夹子夹紧 ,防止漏气 .慢慢将广口瓶、玻璃管竖直放置 ,玻璃管的上方将出现真空 .当水银柱稳定后 ,用刻度尺测量出玻璃管内水银面与…     

演示空气浮力的简便方法

空气中的一切物体,都要受到空气浮力的作用,浮力的大小等于物体排开空气的重量。为了使学生相信这一事实,下面介绍一种演示空气浮力的简便方法。一、实验器材托盘天平(附砝码),排球胆,玻璃管,金属夹子,气球,打气球。二、演示步骤 1.先用打气球向排球胆内打足空气,然后用金属夹子夹住管口,防止漏气,这时球内便贮存了一定质量的压缩空气。 2.将一个未充气的气球套在玻璃管上,用细线扎牢,不使漏气,再把玻璃管的另一端与球胆上橡胶管套紧。     

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     

静电乒乓

一个接地的金属球稍远离范德格拉夫起电机的带电球壳(如图示)。以防止电弧放电.当起电机带电时,其电场将迫使电子离开接地的金属球,使得接地金属球带正电.用一个乒乓球或一个灯草球,在其外表面蒙上一层金属箔,并用一细绳将其吊在起电机的带电球壳与接地金属球之间,在电感应作用下,小球则被吸引向最靠近的金属球.一旦与一金属球接触,它即获得同种电荷,则又互相排斥,而奔向另一金属球.这样,此小球将来回跳跃运动,直到起电机放电完毕为止.静电乒乓@Robert J.Krohl @杨鸿鸣$河南新乡师范学院物理系     

直流电场作用下油中水滴的破裂时间特征

采用显微实验与理论分析相结合的方法,对直流电场作用下水滴破裂前的拉伸过程及其时间特征进行了系统研究。结果表明,电毛细数和表面活性剂浓度是影响水滴拉伸过程的关键因素,而油水黏度比和电导率比的影响并不显著。拉伸时间对低电毛细数和高表面活性剂浓度体系更为敏感。在实验范围内,直流电场作用下球形水滴经拉伸并破裂的最小时间为10 ms。基于此,提出了一种可有效提高水滴静电聚并效率并抑制电分散现象的脉冲电场设计方法。     

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.     

Kelvin滴水发电机起电速度探究及装置改进

Kelvin滴水起电机利用最普通的水滴感应起电,巧妙地引入正反馈从而使得装置因不断积累电荷而产生越来越高的电位差.但是,目前对起电的成因尚存在争议,实验装置简陋,没有统一的制作规范,同时缺乏对起电因素进行定量的探究.从而造成实验现象不稳定,实验效果参差不齐,使这个蕴含丰富物理实验思想的装置难以普及.本文采用控制变量的思想,对影响起电效果的每一部分进行定量的探究,找到最利于起电的结构和条件,验证了起电成因,并制作了改良后的滴水起电器.     

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.     

两种简单的静电电动机

本文介绍根据静电感应和尖端放电现象制作的两种静电电动机演示模型以及它们在教学中的意义。一、感应式静电电动机图1是我们制作的这种电动机的示意图。A_1和 A_2是电动机的定子,A_1是夹角为45°的扇形薄铜片,A_2是金属尖端,A_2与 A_1中心线的夹角约为112°。B 是电     

高压静电发生器

在环境的相对湿度较大时,手摇感应起电机很难获得相应的静电。大学物理实验常需要在各种气候条件下进行有关的静电实验。为此介绍一种自制高压静电发生器的制作要领,这种高压静电发生器能在各种气候条件下可靠地工作,有效地提供静电,保证大学物理相关静电实验的正常进行。