静电感应起电机原理
感应起电机工作原理及应用概述
一个月前的一次演示实验课上，我们对感应起电机产生了浓厚兴趣。接下的一个月里，我们对感应起电机正转放电的原理及反转不能放电的原因进行了研究，并且对与其相关的许多知识展开了探讨，以下是我们通过观察讨论所得出的一些结论。
一、感应起电机结构
如图1所示，感应起电机旋转
盘由两块圆形有机玻璃叠在一起组
成，中有空隙，每块向外的表面上
都贴有铝片，铝片以圆心为中心对
称分布。由于两盘分别与两个受动
轮固定，并依靠皮带与驱动轮相连，
由于两根皮带中有一根中间有交
叉，因此转动驱动轮时两盘转向相
反。如图所示，盘转向为：正面顺
时针，反面逆时针。两盘上各有一
过圆心的固定电刷，两电刷呈９０度夹角，电刷两端的铜丝与铝片密切接触，这样在盘旋转时铜丝铝片可以摩擦起电。在图2所示位置有悬空电刷E，悬空电刷与电刷成45°夹角，每个刷的两脚跨过两盘，但并不与两盘接触，脚上装有许
多尖细铜丝，铜丝尖端指向圆盘上的铝片。
悬空电刷由金属杆与莱顿瓶相连。
莱顿瓶其实是个电容，用来储电。如
图3所示为莱顿瓶结构，由两层筒状锡箔
组成，中间是电介质，上有瓶盖。悬空电
刷上的金属杆插入瓶盖一半，末端由一根
较粗铜丝与莱顿瓶内层锡箔筒底相连，这
样悬空电刷上所集电荷可以储存在莱顿瓶
中。图3所示放电小球也通过一金属杆与
莱顿瓶盖相接，此杆插入瓶盖一半且不与
集电叉相触，也不与莱顿瓶中锡箔筒相连，但这样可使其受莱顿瓶内筒电荷感应
而带电，可推导出放电小球会被感应出
和与其相连的莱顿瓶内筒同电性的电
荷。由于感应起电机在左右各有一莱顿
瓶，若两莱顿瓶集聚不同种电荷，则两
放电小球上就会被感应出不同种电荷，
当两小球靠近时就会因放电而产生电
火花。需要说明的是，此莱顿瓶仅是储
电设备，与小球是否放电无关，因为既
使将其拆除，转动圆盘时两小球照常放
电，只不过电火花很弱，但其频率更高。
这是因为没有莱顿瓶后其电容减小了，可由公式U=Q/C解释：要产生电火花，两小球间电压约为几万伏，当C减小时，悬空电刷仅需要集聚很少电荷就可使电压升高到放电要求，故与原来相比，放电频率会加大。但是由于小球上每次放
电所放出的电量减少了，相应电流也会减小，因而电火花很小。
二、感应起电机正转、反转状态下的工作原理
当顺时针摇动转轮上的摇柄时，分开的两个小球之间会有电火花产生，同时会听到噼里啪啦的放电声。这就是感应起电机的放电现象。这样的现象是如何产生的呢？下面我们就介绍一下它的原理。
由于在静电序列中铝排在铜之前，所以在圆盘转动时铝片与电刷上的铜丝摩擦而带上正电荷，铜丝带负电荷。如图：假设刚摩擦时金属铝片S 1带电量为Q 1，与其在同一直径上的铝片S 2带电量为Q 2,Q 1与Q 2有大小之分。如图：
S 1(转过90° (s 2’) 转过45° ===> S S 1
(s 2’) S 2（1） （2） 转过45°S 2( 转过45° (s 2’) 1’)
1(s 1
’) （4）
转过45° 2 (s 1’) 转过45° S 1S 2
S 1( （6）
当圆盘转过90°时，S 1与反面电刷B ˊ相对，此时S 2ˊ、S 1ˊ分别与S 1、S 2相对。假设Q 1＞Q 2，由于S 1ˊ与S 2ˊ之间有电刷连接，会引起自由电子移动，使得S 1ˊ带正电荷，S 2ˊ带负电荷。
当圆盘再转过45°时，S 1、S 2分别顺时针转至与电极相接的悬空电刷E 2、E 1处，并在该处放电使E 1、E 2带正电荷，这些正电荷又被积聚在莱顿瓶C 1、C 2中。
当圆盘再转过45°即S 1转到与正面电刷B 相对应时， S 1与S 1ˊ相对，S 2与S 2ˊ相对，刚经过放电的S 1与S 2恰好不再带有电荷。S 2ˊ带负电使得S 2感应带正电，又由于与金属刷上铜丝摩擦也使它带正电，在二者共同作用下S 2带上了正电荷；对于S 1来说,S 1ˊ上的正电荷使其感应带负电荷，由于金属刷的连
使S1带负电，这样，虽然有摩擦产生的正电荷也会被
以上两种作用所产生的负电荷抵消，因此S1还是带负
电荷。
圆盘再转过45°时，S1ˊ与S2ˊ恰好分别转
到悬空电刷E2ˊ与E1ˊ处。带正电的S1ˊ在E2ˊ处放
电后不再带电，E2ˊ上的负电荷被中和使E2ˊ带正电，
这些正电荷被莱顿瓶C2积聚到放电叉T2的放电小球
上；带负电的S2ˊ在E1ˊ处放电后也不再带电，且E1
ˊ上的正电荷被中和使E1ˊ带负电，这些负电荷被莱
顿瓶C1积聚到放电叉T1的放电小球上。
如果圆盘又转过45°，S1又与S2ˊ相遇，S2与
S1ˊ相遇，且此时S1﹑S2与反面电刷Bˊ相对，S1ˊ
﹑S2ˊ分别在E2、E1处放电后不再带电。此时的电荷变化与过程（４）相似, 因此与S1相对的S2ˊ带正电荷, 与S2相对的S1ˊ带负电荷。
当圆盘再转过45°，此时S1﹑S2恰好分别转到悬空电刷E1﹑E2处。S1在E1处放电使得负电荷被积聚到放电叉T1的放电小球上，S2在，E2处放电使得正电荷被积聚到放电叉T2的放电小球上。之后转动摇柄，电荷的变化情况将重复过程（3）~（7），由于两盘的逆向旋转，转至与电极相接的悬空电刷E2、E2ˊ处的金属片将全部带正电，转至与电极相接的悬空电刷E1、E1ˊ处的金属片将全部带负电。莱顿瓶C2感应到放电小球T2上的正电荷会越来越多，而被莱顿瓶C1感应到放电小球T1上的负电荷也会越来越多，当小球聚集一定电荷时，就会产生放电现象。在莱顿瓶盖内放电叉与悬空电刷之间的空气也会被电离，使放电叉与悬空电刷在短时间内相当于一个导体,将事先聚集在莱顿瓶中的电荷大部分中和之后，再一次重复上述过程。
但是，起电机并不是从一开始就可以放电的，因为空气被击穿需要一定的电压，这就需要积聚一定的电荷，而放电叉T1、T2上电荷的积累需要一定时间，所以当起电机长时间不用后要摇动摇柄一定时间后T1、T2间的电压才能达到击穿电压而产生放电现象。
那么，反向转动摇杆时是否也会达到相同的效果呢？回答是否定的，因为反转时虽然起电机原理和正转一样，但由于正反两面的铝片在摩擦起电后都没有再经过另一侧电刷，而是直接在悬空电刷处放电，使两个莱顿瓶带有同种电荷，因此不会放电。
在这次课题的研究过程中，我们还进行了一些辅助性的实验来帮助我们理解。
一、验证理论分析中各金属片所带电荷的异同性。
（1）摇动摇柄，使铝片与电刷摩擦。将导线一端接在验电器上，用另一端接触铝片S1，验电器的指针张开。这时用导线接触与S1在同一直径上的铝片S2，验电器的指针闭合，说明S1与S2带的是异种电荷。
（2）用导线接触铝片S1,验电器的指针张开。然后接触与S1相对的铝片S1ˊ，验电器铝片的指针闭合，说明S1与S1ˊ带的也是异种电荷。
（3）用导线接触铝片S1，验电器的指针张开。然后，接触与S2相对的
铝片S2ˊ，验电器的指针张开的角度更大，说明S1与S2ˊ带的是同种电荷。
二、验证反转时两莱顿瓶聚集电荷的电性
先用导线将其中一个放电小球接到验电器上，验电器指针张开。再将另一小球也接到验电器上，验电器指针张开的角度不减小。
三、确定莱顿瓶和放电小球的作用
（1）将莱顿瓶拆除，转动摇柄，观察到两小球照常放电，但频率很高，电火花比较微弱（这种电火花只能在黑暗条件下观察到）。
（2）安回莱顿瓶，将放电小球拆除，转动摇柄。观察到小球也照常放电，但频率较高，电火花微弱，但与（1）相比频率较低，电火花较强，以上两步实验说明莱顿瓶与放电小球只是储电设备，与小球是否放电无关。从理论上可以分析，拆除莱顿瓶或放电小球后，其电容减小，由公式U=Q/C知：当C减小时，只要聚集少量的电荷Q2就可使电压达到放电要求，所以放电频率升高。但小球上的电量减少，所以电火花微弱。这与实验现象吻合。
（3）确定两莱顿瓶间电键的作用
闭合电键，即把两莱顿瓶连接，可以发现放电小球间的点火花增强，放电声更大，而频率减小。
三、拓展实验
【器材】感应起电机、铜丝等。
【步骤】将起电机的两个金属球分开约10 毫米。摇动起电机，可以看到金属球之间出现电火花，同时发出轻微的“滴滴”声。这时继续摇动起电机，同时逐渐拉大两个金属球之间的距离至20 ～30 毫米左右。
这时可以看到两个金属球之间出现明亮的电闪光，同时可听到清脆的“噼噼”声。这种现象叫做放电现象。雷电即是自然界中发生的大规模放电现象。实验中的闪光就好比闪电，噼噼声就好比雷声。
停止摇动起电机，再将两个金属球相接触，使正负电中和。然后在一个金属球上绕上一根铜丝，使铜丝一头指向另一金属球，并与之保持
10 毫米距离。摇动起电机，这时金属球之间便不
再出现电火花。拉大金属球之间的距离，也看不到
电闪光出现了。为什么在金属球上加了根铜丝便不
出现放电现象了呢？原来物体所带的电很容易从
物体的尖端部分逃逸。金属球上的电就逐渐从铜丝
尖端放出，使金属球上积存不起大量的电，于是就
不会产生剧烈的放电现象了（图5）。避雷针就是
利用这个原理制成的。
通过做这次小课题，我们不仅仅弄清楚了感应起电机的工作原理，而且复习了诸如电容等许多电学知识，更重要的是——我们真正经历了从观察到猜想再到亲自设计实验进行验证最终得出结论的全过程——这培养了我们科学严谨的实验态度，启发了我们发现问题并解决问题的思想。
异步电机工作原理易懂介绍
当向三相定子绕组中通入对称的三相交流电时，就产生了一个以转速1n 沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。转子导体开始时是静止的，由于旋转磁场以1n 转速旋转，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于转子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转，转速为n 。 异步电机所谓异步，是指定子旋转磁场转速1n 和转子转速n 的不同。定子旋转磁场 的转速和电网频率严格对应，我们把定子旋转磁场转速与转子转速之差除以定子旋转磁 场转速定义为转差率s。 对于异步电机来说，电机学里没有像直流电机那样利用理想空载转速和转速降来对 转速进行描述，而是借助于定子旋转磁场转速1n 和转差率s 来完成对转速的刻化 。 电动机的转子转速不会与旋转磁场同步,更不会超过旋转磁场的速度。因为三相异步电动机转子线圈中的感应电流是由于转子导体与磁场有相对运动而产生的。如果三相异步电动机转子的转速与旋转磁场的转速成大小相等，那么，磁场与转子之间就没有相对运动，导体不能切割磁力线，因之转子线圈中也就不会产生感应电势和电流，三相异步电动机转子导体在磁场中也就不会受到电磁力的作用而使转子转动。因而三相异步电动机的转子旋转速度不可能与旋转磁场相同，总是小于旋转磁场的同步转速。但在特殊运行方式下（如发电制动），三相异步电动机转子转速可以大于同步转速。 由于三相异步电动机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，所以叫三相异步电动机而不叫三相同步电动机。 三相异步电动机与三相同步电动机之间区别是三相异步电动机存在转差率，而三相同步电动机没有。 同步电动机的转子是固定磁场，转速与旋转磁场同步； 三相异步电动机的转子是鼠笼形短路环（或线圈），靠切割旋转磁场的磁力线产生旋转力矩 三相异步电动机定子磁场旋转，导致转子切割磁场产生电流，为了减小电流（想像这样），转子跟着旋转，但是速度总是比定子磁场慢些，这样才保持转动
静电计的工作原理
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而静电计是用静电方法测量电势差的仪器。实验室常用的静电计是布劳恩静电计，如图1c所示。它的结构是在一绝缘底座上装一鼓形铁壳，铁壳的前面装有透明玻璃，后面装有标有刻度的毛玻璃，在金属壳中绝缘地安装一根金属杆，杆的上端为金属小球，金属杆下部的水平轴上装有金属指针，可绕水平轴灵活转动。圆筒的底部有接线柱，可用来接地或与其他导体相连。这样，静电计的金属外壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊的电容 器。 二、工作原理及用途上的差异 1．验电器原理及其用途 验电器的原理：当验电器指示系统带电后，由于同种电荷的排斥力使指示器发生偏转，它是从力的角度来反映导体带电的情况。当指示系统具有一定的偏转角时，其重力矩与静电力矩平衡。 验电器的主要用途：检验物体是否带电，比较带电的种类以及所带电荷量的多少等。 （2）静电计原理及其用途 静电计的原理是：从上面的构造分析，我们知道静电计本身其实就是一个电容器。金属球、金属杆、指针相当于电容器的一个电极，金属外壳也相
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静电的起电机道理及其防治的方法 不知道诸位能否有过这样的阅历，当你用手去触摸一个金属物体的时辰，手感到猛的麻了一下。对，是静电。试想一下，假如此刻您触摸的不是其余的东西，而是您的CPU,内存能够是硬盘甚么的，呵呵，怎么样,不止是手麻了一下吧? 静电在咱们的保存中大约说是无处不在。着实早在公元前600年，希腊的Thales就已经发明并记载了静电，只无非在那个时辰人们称之为“鬼火”罢了。跟着光阴的推移，此刻，人们进入了一个数字化的全国里，各式各式的电子配备充斥在各个范围，尤其是在PC高度遍及的神童。咱们知道，共计机搜罗有大量的微功耗、低电平、高集成度、高电磁活络度的电路和元器件，以是，共计机是最简单受到静电损害的电子配备之一。 在探求静电对共计机的损害畴前，笔者以为有重要对静电的起电机理做一下简单的陈诉。物体的静电带电景象也叫静电起电，按照伏特——赫姆霍兹假说，大约把静电起电机理分为打仗、连系、抵触三个进程。而咱们平日保存中所碰见的静电景象也绝大荣华是固体和固体的打仗——连系起电。它的起电现实主假如指固体和固体之间的打仗——连系起电机理，即是指两种差别的固体亲密打仗、连系明日，将带上标记类似、电量相等的电荷，撤消固体和固体打仗——连系起电外，还有剥离起电、团结起电、电解起电等等。 共计机在使用进程中能在元器件外表积聚大量的静电电荷。最榜样的即是浮现器在使用事后用手去触摸浮现屏幕就会发生猛烈的静电放电景象，这即是浮现器屏幕上的电荷和咱们人体上所带异号电荷发生中和时所发作的静电放电景象，至于静电放电的定义，这里就不再论述，乘兴致的读者大约自行查阅质料。因为静电放电进程是电位、电流随机瞬时变动的电磁辐射，以是，不论是放电能量较小的电晕放电，仍是放电能量较大的火款式放电，都大约发作电磁辐射。而咱们在后头已经提到共计机自己搜罗有大量的高电磁活络度的电路以及元器件，以是，在使用进程中假如碰到静电放电景象(ESP)，泛起的终于是不成猜想的。静电放电景象对共计机的损害可分为硬性损伤和软性损伤，硬性损伤即是指因为ESP过于强烈而导致的如显卡、CPU、内存等电磁活络度很高的元器件被击穿，从而无奈正常任务以至彻底报废。静电放电所组成的硬性损伤的破欠安程度主要取决于静电放电的能量及元器件的静电减速度，也和损害源和减速器件之间的能量耦合方法，彼此地位无关。软性损伤则是指因为静电放电时发作的电磁干扰(其电磁脉冲频谱可达Mhz～Ghz)组成的存储器内部存储过错、比特数位移位，从而发作如死机、非法操作、文件丢失、硬盘欠安道发作等隐性过错，绝对硬性损伤，它更难被发明。 如何解除静电损害是财富范围十分重要的一个课题。而为了咱们的爱机，咱们也要奋力的解除机器上的静电。起首，要解除咱们自己的静电。静电具有电压高、电场强的特性，在枯燥的低温状况下对地绝缘良好的人在脱衣服时，人体就带有数万伏的电压。有人曾经做过执行，当一个人私家在覆盖有PVC薄膜的椅子顶面疾速地坐下站立明日，他身体上所带静电电压为18Kv。这已经远远的凌驾了共计机芯片所能遭受的抗静电放电的耐压值。分外是当人体对地泄露电阻越大(如穿绝缘鞋底或地面绝缘)人体静电越简单积聚，组成较高的人体静电电位，这时人体的静电放电和静电损害就愈易发生。解除人体静电很简单，只要用手摸一下大地或和大地相连的导体就能监禁掉身体上的静电。而共计机上的静电如何迷失?静电迷失的末端毕竟是OK正负电荷的中和，OK静电迷失的路径主要有两条：一是经由空气，使物体上的电荷和大气中的异号电荷中和，另外一条即是经由带电体自己和大地相连的物体的传导感化使电荷向大地泄露，和大地中的异号电荷发生中和，又称静电接地。说到这里各人可要留心了，尤其是保具备城市里居住在楼房上的朋友，请看：根据我国无关标准(JXB110-91,GJB2527-95)和文献对静电接地做了严厉的定义：所谓的静电接地是指物体经由导电，防静电质料或其余制品和大地在电气上牢靠连接，确保静电导体和大地的电位相近。好了，看看你自己所接的地线吧(没接的朋友就不用看了)合适国标吗?着实在静电学上，即是对静电接地的方法及用料申请也是有着严厉的规定，比喻规定接地装置要有接地体，接地干线和接地支线组成，并对接地质料的长度，宽度都有很严厉的规定，但对于我等DIYer来说，假如按照那些标准来OK接地的话，估计有点儿不太现实，咱们只能敷衍了事了。一根铁丝即是咱们最好的质料，具体的接中央法我就不在这里频频了。
维姆胡斯感应起电机原理详解
维姆胡斯感应起电机原理 丁炳亮 一、小电荷的放大 假如我们需要一个带1C 电量的小球，但是手头上只有一个带0.1C 电量的小球，如何能使小球的电量增加呢？下面将用一种非常简单的方法就可以使小球带的电量增加很多倍。 （第一步） （第二步） （第三步）
刚开始只有小球A是带少量电荷的，经过第二、第三步后得到了带电量比小球A多小球B1、B2。重复二、三步骤可以得到带更多电量的小球。上面实验中旁边的小球称为施感小球，中间两个小球用金属导杆连接在一起构成了电偶极子，移去连接小球的金属导杆再移开旁边的施感小球即可得到两个带异种电荷且电荷量略比施感小球多些的小球。当然，如果施感小球离中间两个小球太远就不一定能得到比施感小球多的电荷量。假设施感小球带的电荷量为Q1，一个施感小球能使电偶极子一边的小球得到电荷量为KQ1（可以肯定K是小于1），电场具有叠加性，则左右两个施感小球能使电偶极子一边的小球得到电荷量为2KQ1。2KQ1>Q1才能保证重复实验二、三步电荷量是不断增加的，即K>1/2。另外，需注意是先移开连线中间小球的金属导杆再移开施感小球，否则中间两个小球不能得到感应电荷。这点将在后面解释感应电机为什么反转不起电。 二、电荷的收集与存储 为了能得到更多的电荷需要在小球带的电荷达到一定量时用装置存储起来，但是一次只收集存储其中的一对小球，也就是说要轮流收集两对小球上的电荷，因为要留一对做为下一步的施感小球。存储电荷用的是一个特殊电容器（耐电压高，电容量小），称为莱顿瓶。如果莱顿瓶一直连在小球上则一有些电荷就会被存储，施感小球的电荷量一直上不去，使得产生电荷速度缓慢。所以需要在小球电荷达到一定量才开始收集存储。实现该目的的方法就是利用间隙放电，如下图中的集电梳，集电梳与小球之间有一定的间隙，当小球电荷量达到一定量时，间隙放电，才开始对莱顿瓶充电。 电刷 莱顿瓶
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单相鼠笼式异步电动机的工作原理 单相鼠笼式异步动机由单相电源供电，它直接接到220伏单相交流电源上就能工作，但要采取一定的措施，否则启动不起来。我们日常生活用的一些家用电器，如空调器、电冰箱、洗衣机、电扇等广泛应用着单相异步电动机。 单相异步电动机的工作原理 当给三相异步电动机的定子三相绕组通入三相交流电时，会形成一个旋转磁场，在旋转磁场的作用下，转子将获得启动转矩而自行启动。当三相异步电动机通入单相交流电时就不能产生旋转磁场。 下面来分析单相异步电动机定子绕组通入单相交流电时产生的磁场情况。如下图所示为一台简单的单相异步电动机原理图，定子铁心上布置有单相定子绕组，转子为鼠笼结构。 交流电流波形
电流正半周产生的磁场 电流负半周产生的磁场 当向单相异步电动机的定子绕组入单相交流电后，由上图可见，当电流在正半周及负半周不断交变时，其产生的磁场大小及方向也在不断变化（按正弦规律变化），但磁场的轴线则沿纵轴方向固定不动，这样的磁场称为脉动磁场。 当转子静止不动时转子导体的合成感应电动势和电流为0，合成转矩为0，因此转子没有启动转矩。故单相异步电动机如果不采取一定的措施，单相异步电动机不能自行启动，如果用一个外力使转子转动一下，则转子能沿该方向继续转动下去。 单相异步电动机根据其启动方法或运行方法的不同，可分为单相电容运行电动机；单相电容启动电动机；单相罩极式电动机等。下面分别介绍。单相异步电动机容量一般较小，运行性能较差。 t 45 90 135 180 225 270 360 315
图1 单相电容运行异步电动机原理图 (a)接线图 (b)电流相量图 图1是单相电容运行异步电动机工作原理图。单相电容式异步电动机的定子铁芯上嵌放两套绕组：主绕组U1—U2（主绕组又称工作绕组）和副绕组Z1—Z2（副绕组又称启动绕组）。两套绕组在空间的位置上互差90度电角度。在启动绕Z1—Z2中串入一个电容器C后再与工作绕组并联，然后接到单相电源上。设流过启动绕组Z1－Z2的电流为iz，流过工作绕组U1—U2的电流以为iu，当接上电源后，由于电容的充放电作用，iz落后于iu90度，流过两套绕组的电流iz与iu在相位上相差90度，如图2所示。 设电动机两个绕组接上交流电源后，电流为正值时，电流从绕组的头端进去尾端出来；电流为负值时，电流从绕组的尾端进去头端出来。 从图2可看到：在t＝0瞬间，iz=0，绕组Z1—Z2中无电流流过；而这瞬时iu为负的最大值，绕组U1—U2中电流由U2进Ul出。用右手定则可判断，此时电动机中会产生如图2所示磁场，其合成磁场方向向下。 从图2可看到：在ωt=π/2瞬间，iu＝0，绕组U1—U2中无电流流过；这瞬间iz为正的最大值，绕组Z1-Z2中电流从Z1进Z2出。此时电动机磁场分布如图2所示，其合成磁场方向较t=0时刻顺时针方向旋转了90角度。
感应起电机实验报告
感应起电机实验报告 篇一：感应起电机原理 感应起电机工作原理 及应用概述 学院：信息工程学院 班级：计01. 2班 组长：冯明浩0154038 小组成员：贾铮0154042 闫玮蓉0154054 张星0154056 日期：2002年12月20日 课题研究介绍 名称：感应起电机工作原理及应用概述 内容： 一、感应起电机基本结构。 二、感应起电机正转、反转状态下的工作原理。 三、拓展试验。
资料收集：冯明浩贾铮闫玮蓉张星 资料整理：贾铮 论文撰写：冯明浩贾铮闫玮蓉张星 主讲：闫玮蓉 试验操作：冯明浩 参考书目：《大学物理·电磁学》清华大学出版社张三慧主编《静电防护技术手册》电子工业出版社张宝铭主编《大不列颠百科全书》第五卷 参考网站： /retype/zoom/1b56b6d4b9f3f90f76c61b52 ?pn=3&x=0&y=0&raww=553&rawh=350 &o=png_6_0_0_439_282_337_213__&ty pe=pic&aimh=&md5sum=bfc23c0255ea7 e56ae71b40e01c0c6de&sign=8cbda26375 &zoom=&png=24362-125522&jpg=0-0” target=“_blank”>点此查看 这是因为没有莱顿瓶后其电容减小了，
可由公式U=Q/C解释：要产生电火花，两小球间电压约为几万伏，当C减小时，悬空电刷仅需要集聚很少电荷就可使电压升高到放电要求，故与原来相比，放电频率会加大。但是由于小球上每次放电所放出的电量减少了，相应电流也会减小，因而电火花很小。 二、感应起电机正转、反转状态下的工作原理 当顺时针摇动转轮上的摇柄时，分开的两个小球之间会有电火花产生，同时会听到噼里啪啦的放电声。这就是感应起电机的放电现象。这样的现象是如何产生的呢？下面我们就介绍一下它的原理。 由于在静电序列中铝排在铜之前，所以在圆盘转动时铝片与电刷上的铜丝摩擦而带上正电荷，铜丝带负电荷。如图：假设刚摩擦时金属铝片S1带电量为Q1，与其在同一直径上的铝片S2带电量为Q2,Q1与Q2有大小之分。如图：S1转过45°1===> S
(静电起电原理)静电起电机
范德格拉夫起电机工作原理 我们大多数人都见过这个能让人们的头发直立的、称作范德格拉夫起电机的设备。该设备看起来就像一个安装在底座上的大铝球，您可以从下图中看到它的效果。 Photo courtesy -->约翰·兹维萨和他的儿子近距离体验范德格拉夫起电机！ 您是否曾经想知道这个设备到底是什么、它是如何工作的、发明它的目的是什么以及您自己如何制作一台这样的设备？当然，它不是为了让人们的头发直立而发明的……或者，您是否曾经在干燥的冬日里拖着赤足走过地毯，然后在碰到某个金属物体时受到从未有过的电击？您是否曾想了解静电和静电贴纸的奥秘？ 如果您曾思考过上述任一问题，那么本文将为您提供完美的答案。在本篇博闻网文章中，我们将对范德格拉夫起电机和静电进行一般性的讨论。您甚至将学会如何制作自己的范德格拉夫起电机！ 要了解范德格拉夫起电机以及它的工作方式，您需要了解静电。我们几乎全都熟悉静电，因为我们能在冬天看到并感觉到它。在干燥的冬日，静电能够在我们的身体中累积，并且使电火花从我们的身体跳到金属物体或其他人的身体上。当电火花跳跃时，我们能够看到、感觉到它，并听到电火花的声音。 词根英语中“electron”（电子）一词来自于希腊语中意思为amber（琥珀）的单词！
在科学课上，您还可能用静电做过一些实验。例如，如果您用丝绸摩擦玻璃棒或用毛线摩擦琥珀，那么玻璃和琥珀将产生静电荷，能够吸引小的纸片或塑料。 要了解在身体或玻璃棒产生静电荷时发生了什么事情，您需要了解组成我们日常所见之万物的原子。所有物质都由原子组成，原子本身由带电粒子组成。原子具有由中子和质子组成的原子核。它们还具有由电子组成的“外壳”。通常，物质呈电中性，这意味着电子和质子的数量相等。如果原子具有的电子数超过质子数，则原子带负电。如果它的质子数超过电子数，则带正电。 一些原子保持电子的能力比其他原子强。物质保持电子能力的强弱决定了它在摩擦电序中的位置。如果一种材料在与其他材料接触时更容易放弃电子，则它在摩擦电序中具有更高的正电性。如果一种材料在与其他材料接触时更容易“捕获”电子，则它在摩擦电序中具有更高的负电性。 下表显示了您可以在家中找到的许多材料的摩擦电序。摩擦电序中的正电性材料位于顶部，负电性材料位于底部： 人手（尽管通常过于潮湿）极强正电性 兔皮 玻璃 人的头发 尼龙 毛线 毛皮 铅 丝绸 铝 纸 棉花 钢电中性 木头 琥珀 硬橡胶 镍、紫铜 黄铜、银 金、铂
静电的原理(科技小论文)
静电的原理（科技小论文） 学校：班级：姓名： 人可以在灯光的照耀下，在舞台上翩翩起舞，那小纸屑能不能在乐曲的伴奏下，在塑料板上跳起舞来呢？让我们来做一个小实验。首先，我们准备一些小纸屑和一根塑料棒，把小纸屑放在桌子上，再把塑料棒在身上来回摩擦多次，然后马上用摩擦过的塑料棒去吸小纸屑，这时候，奇迹出现了，小纸屑穿着美丽的衣裳，开始偏偏起舞了。这是为什么呢？我从电脑里得到了答案。 静电是一种相对稳定状态的电荷，物质都是有分子构成的，分子是由原子构成。原子中带有负电荷的电子和带正电荷的质子构成，在正常情况下，一个原子的质子数与电子数数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的想象。但是电子环绕在原子核的周围，一经外力即脱离轨道，离开原来的原子A而侵入其他的原子B，A原子因缺少电子数电子数而带有正电现象，称为阳离子，B原子因增加电子数而呈带负电现象，称为阴离子。造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道，这个外力包含各种能量（如动能、位能、热能、化学能等）。在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电。
当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个体得到一些剩余电子带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。所以物体与其他物体间会“接触分离”起电，在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。 固体、液体甚至气体都会因“接触分离”而带上静电。这是因为气体也是由分子、原子组成，流动空气中的分子、原子也会发生“接触分离”而起电。 一开始，我不知道静电在生活中有什么用处。但是吧，妈妈告诉了我：“静电的利用：静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印、净化空气等。”静电除尘可以消除烟气中的煤尘，静电复印可以迅速、方便的图书、资料、文字复印下来。没想到，静电还有那么多的道理。
一道感应起电习题的解析
一道感应起电习题的解 析 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】
1.1对感应起电一道习题的解析 对静电感应起电，有这样一道题：当带正电导体A靠近一个绝缘导体B时，由于静电感应，B两端感应出等量异种电荷。将B左端接地，绝缘导体B带何种电荷 错误的解答：多数学生认为，由于静电感应导体B左端带负电，右端带正电。左端接地电荷被导走，导体B带正电。 正确的解答：接地后B整个物体相当于近端，大地为远端，所以B 带负电。 解答完此题后脑海闪出一个问题，导体一端接地，分离后电荷在导体上究竟是如何分布的 实验验证 （一）实验器材 J2310感应起电机（一个）、带有金属箔片的绝缘导体A与B（一对）、绝缘球形导体C（一个）、验电器（一个）、橡胶棒（一个）、毛皮（一片）。 （二）实验过程 1．使绝缘球形导体C带负电。 方法：摇动起电机，使其起电机一极与C接触。用毛皮摩擦过的橡胶棒与验电器的小球接触，使它带上负电。使球形导体接触验电器，发现验电器金属铂片张开的角度变大，说明球形导体代的是负电荷。 2．探究当导体一端接地时，电荷在导体的分布情况。
（1）使B端接地，观察现象。过程：当绝缘导体A与B靠在一起，放在带负电的绝缘导体C旁边，发现AB两端箔片都张开。用手摸一下B 端，发现B端箔片合拢，A端箔片仍张开，如图1。移开手指，发现AB 两端箔片没有变化。移去C发现A端箔片张角减小，B端箔片张开。分开AB，发现AB两端箔片仍张开。用验电器检验枕形导体AB两端带的都是正电。当用手摸A端时，以上观察结果没有变化。 分析：用手摸一下导体B端，人便把导体与大地连通，使大地参与了电荷转移。因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统中电荷守恒。由于静电感应，A端仍为正电荷，大地远处感应出等量负电荷，则B端的负电荷通过人体流走，B端不带电，即此时电荷只分布在A端。移开手指，大地与导体分离，由于异种电荷相互吸引，正电荷仍分布在A端。移去C后，A端电荷在AB上重新分配，使得AB都带上正电荷。当用手摸A端时，分析相同。 图解：如图2。 （2）用手摸一下A端，移去手指，分开AB，发现A端箔片仍张开，B端箔片仍合拢，移去C，A端箔片仍张开，B端箔片仍合拢。用验电器检验A带的是正电。当用手摸B端时，以上观察结果没有变化。 分析：用手摸一下导体A端时，由于静电感应，A端仍为正电荷，大地远处感应出等量负电荷，则B端的负电荷经A端通过人体流走，B端不带电，所以B端箔片合拢。先分开AB，后移去C，则A端电荷不能重新
异步电动机的结构和工作原理
第五章异步电动机 前言：①定义：异步电机（也叫感应电机）是一种交流旋转电机，它的转速除与电网频率有关外，还随负载而变。 ②应用：主要作电动机使用，如：机床；水泵；家用电器； ③它的功率因数永远是滞后的。 5.1异步电动机的结构和工作原理 一、异步电动机的主要用途和分类1、异步电机主要用作电动机，去拖动各种生产机械。 异步电动机的优点:结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工作特征。 异步电动机的缺点:功率因数较差。异步电动机运行时，必须从电网里吸收落后性的无功功率，它的功率因数总是小于１。 2、异步电动机的种类很多，从不同角度看，有不同的分类法： （1）按定子相数分有 ①单相异步电动机； ②两相异步电动机； ③三相异步电动机。 （2）按转子结构分有 ①绕线式异步电动机； ②鼠笼式异步电动机。 又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机和深槽式异步电动机。 此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压异步电动机、低压异步电动机之分。从其它角度看，还有高起动转矩异步电机、高转差率异步电机、高转速异步电机等等。 二、异步电动机的结构
1. 定子：定子铁心：0.5mm厚硅钢片叠压而成,磁路的一部分 定子绕组：电磁线制而成,电路一部分 机座：铸铁或钢板焊接而成 （1）定子铁心是电动机磁路的一部分，装在机座里。为了降低定子铁心里的铁损耗，定子铁心用用0.5mm厚的硅钢片叠压而成的，在硅钢片的两面还应途上绝缘漆。下图所示为定子槽,其中(a)是开口槽，用于大、中型容量的高压异步电动机中；(b)是半开口槽，用于中型500V以下的异步电动机中；(c)是半闭口槽，用于低压小型异步电动机中。 （2）定子绕组：高压大、中型容量的异步电动机定子绕组常采用Y 接，只有三根引出线，如图(a)所示。对中、小容量低压异步电动机，通常把定子三相绕组的六根出线头都引出来，根据需要可接成Y形或△形，如图(b)所示。定子绕组用绝缘的铜（或铝）导线绕成，嵌在定子槽内。
静电的原理
工业生产中由于物品相互之间的摩擦、剥离、挤压、感应等使物体表面积存有不同性质的电荷。当此种电荷积累达到一定程度时，就会产生静电吸附和放电现象。静电荷的积聚和放电对工业生产会造成很大的影响和破坏。比如物体的粘附、排斥、静电击穿、人体电击、引发爆炸等。 静电消除器的作用是利用空气电离产生大量正负电荷，并用风机将正负电荷吹出。形成一股正负电荷的气流，将物体表面所带的电荷中和掉。当物体表面所带为负电荷时，它会吸引气流中的正电荷，当物体表面所带为正电荷时，它会吸引电流中的负电荷，从而使物体表面上的静电被中和，达到消除静电的目的。 离子风机系列有小风机提供风力，也有滚筒风机提供风力。风力大小可由调速开关在一个很大的范围内进行调节。 产品特点 1、中和静电迅速。 2、离子气流覆盖面积大。 3、离子调解范围宽。 4、有专门的离子发射器清洁器。 5、电离指示器。 6、风机有良好的接地保护。 静电消除器由高压电源产生器和放电极组成,通过尖端高压电晕放电把空气电离为大量正,负离子以 中和物体表面的静电.
当放电极为负的高电压时,电子被排斥,质子被吸引并中和,最终产生大量负离子 由不同的电晕放电产生方式, 静电消除器主要分以下几种类型: >>交流电晕产品
交流高压产生器将220V输入电压升到7KV-10KV, 放电极以50Hz频率交替为正电压和负电压, 放电极和接地极之间产生强电场, 空气分子被电离, 放电极尖端交替产生正负离子. 当带电物体表面为正电位时, 负离子将其中和, 反之, 如果表面为负电位, 正离子将其中和. 交流电晕产品必须接地才能正常工作, 但部分正负离子会因接地而导向大地, 所以中和静电能力稍差, 但结构简单, 正负离子平衡度好, 并且价格经济. >>直流电晕产品
织物感应静电测试仪原理
织物感应静电测试仪原理 做为测量对象的静电可认为有两种类型。一种是工厂某地已经产生的；另一种是在实验室的基础研究中使之产生的。前者需要正确地掌握带电状况，考虑此时所具有的诸条件，找出排除故障的适当方法。后者要求能准确地控制实验条件，得到有再现性的实验结果。为此，必须充分理解测量的方法，进而预先研究分析产生静电的因素，也是完全必要的. 1.感应起电 感应起电通常是对导体来说的。这里介绍的是电介质在静电场中由极化而使其带电的方法，也把它称为感应起电。在电场中，电介发生极化，极化后的电介质，其电场将周围介质中的某种自由电荷吸向自身和电介质上与之符号相反的束缚电荷中和。外电场撤走后，电介质上的两种电荷已无法恢复中性，因而带有一定量的电荷，这就是感应起电. 放电衰减 物体带电后，内部电荷的逸散符合指数衰减规律。 Q=Q0e-t/ε0εrρr (1) 将电量衰减的时间常数τ＝ε0εrρr代入(1)式得：Q＝Q0e-t/τ(2) 电量衰减时间常数τ可用静电衰减测量仪来测量，而在实际的纤维和织物的静电测试中，人们直接取电量衰减至原测试值的一半(Q＝1/2Q0)时所用的时间，也就是静电半衰期t1／2表征静电荷的逸散能力。它是衡量纤维消除静电荷性能的一个重要指示，将式(2)加以变换得 τ＝t/lnQ0/Q (3) 以Q=Q0/2代入式(3)得到静电半衰期t1/2与电量衰减时间常数τ之间的关系：
t1/2= 1/1.44·τ=0.69τ 2.试验方法 使被测试样起电的方法有很多种。在试验当中，需要一种能够提供稳定的并能够穿透一定空间(空气)的电源，以及在检测中受环境的影响比较小的条件下进行。这种办法就是电晕放电和比较电极法检测。. 2.1电晕放电 需要说明的是场带电和扩散带电需要高浓度的单极性离子。由于它们相互排斥和高的迁移率，这种离子寿命很短。因此要用这些带电方法，必须要连续不断地产生离子。放射性的放电、紫外线照射、火焰及电晕放电能在空气中产生离子。只有最后一种方法——电晕放电能产生高浓度的单极离子以使试样保持稳定带电状态。 为产生电晕放电，必须建立一个不均匀的电场。像针与平板之间、空气和其它通常是良好的绝缘体，但在电场强度足够高的区域中空气受到电离并成为可导电的。根据场的几何形状不同，这种电荷可能是电弧放电或电晕放电。 在电晕区域，电子被加速到相当高的速度，可以在撞击一个空气分子时把一个电子撞出来，于是产生一个正离子和一个电子。在电晕区域内是以自维持雪崩的形式发生这个过程，从而在导线周围产生了浓密的自由电子云和正离子云，这叫电晕放电。 2.2非接触式的测量方法 静电电位的测量分为接触式和感应式两种。 由于物体所带的静电大都有静电压高，而电流小，且一次性损耗后不易再补上的特点。所以接触性仪表大都采用了光反射法，不仅体积较大，量度不精确，使用范围也受到了限制。 直接感应仪表测量法是用电容分压原理。它的精度取决于电压表固有电容和测试板对地的分布电容，且感应电荷会通过表内电阻而逐步泄漏。因此，电压表上读出的电压将随时间逐渐衰减。
静电感应起电机
静电感应起电机 工作原理 当顺时针摇动转轮上的摇柄时，分开的两个小球之间会有电火花产生，同时会听到噼里啪啦的放电声。这就是感应起电机的放电现象。这样的现象是如何产生的呢?下面我们就介绍一下它的原理。 由于在静电序列中铝排在铜之前，所以在圆盘转动时铝片与电刷上的铜丝摩擦而带上正电荷，铜丝带负电荷。如图:假设刚摩擦时金属铝片S1带电量为Q1，与其在同一直径上的铝片S2带电量为Q2,Q1与Q2有大小之分。如图: (1) 转过90° (2) 转过45° (3) 转过45° (4) 转过45° (5) 转过45° (6) 转过45° (7)当圆盘转过90°时，S1与反面电刷Bˊ相对，此时S2ˊ、S1ˊ分别与S1、S2相对。假设Q1>Q2，由于S1ˊ与S2ˊ之间有电刷连接，会引起自由电子移动，使得S1ˊ带正电荷，S2ˊ带负电荷。 当圆盘再转过45°时，S1、S2分别顺时针转至与电极相接的悬空电刷E2、E1处，并在该处放电使E1、E2带正电荷，这些正电荷又被积聚在莱顿瓶C1、C2中。 当圆盘再转过45°即S1转到与正面电刷B相对应时， S1与S1ˊ相对，S2与 S2ˊ相对，刚经过放电的S1与S2恰好不再带有电荷。S2ˊ带负电使得S2感应带正电，又由于与金属刷上铜丝摩擦也使它带正电，在二者共同作用下S2带上了正电荷;对于S1来说,S1ˊ上的正电荷使其感应带负电荷，由于金属刷的连接作用，S2所带的正电荷会导致电子移动(如图4)使S1带负电，这样，虽然有摩
擦产生的正电荷也会被以上两种作用所产生的负电荷抵消，因此S1还是带负电荷。 圆盘再转过45°时，S1ˊ与S2ˊ恰好分别转到悬空电刷E2ˊ与E1ˊ处。带正电的S1ˊ在E2ˊ处放电后不再带电，E2ˊ上的负电荷被中和使E2ˊ带正电，这些正电荷被莱顿瓶C2积聚到放电叉T2的放电小球上;带负电的S2ˊ在E1ˊ处放电后也不再带电，且E1ˊ上的正电荷被中和使E1ˊ带负电，这些负电荷被莱顿瓶C1积聚到放电叉T1的放电小球上。 如果圆盘又转过45°， S1又与S2ˊ相遇，S2与S1ˊ相遇，且此时S1﹑S2与反面电刷Bˊ相对，S1ˊ﹑S2ˊ分别在E2、E1处放电后不再带电。此时的电荷变化与过程(4)相似, 因此与S1相对的S2ˊ带正电荷, 与S2相对的S1ˊ带负电荷。 当圆盘再转过45°，此时S1﹑S2恰好分别转到悬空电刷E1﹑E2处。S1在E1 处放电使得负电荷被积聚到放电叉T1的放电小球上，S2在，E2处放电使得正电荷被积聚到放电叉T2的放电小球上。之后转动摇柄，电荷的变化情况将重复过程(3)~(7)，由于两盘的逆向旋转，转至与电极相接的悬空电刷E2、E2ˊ处的金属片将全部带正电，转至与电极相接的悬空电刷E1、E1ˊ处的金属片将全部带负电。莱顿瓶C2感应到放电小球T2上的正电荷会越来越多，而被莱顿瓶C1感应到放电小球T1上的负电荷也会越来越多，当小球聚集一定电荷时，就会产生放电现象。在莱顿瓶盖内放电叉与悬空电刷之间的空气也会被电离，使放电叉与悬空电刷在短时间内相当于一个导体,将事先聚集在莱顿瓶中的电荷大部分中和之后，再一次重复上述过程。 但是，起电机并不是从一开始就可以放电的，因为空气被击穿需要一定的电压，这就需要积聚一定的电荷，而放电叉T1、T2上电荷的积累需要一定时间，所以当起电机长时间不用后要摇动摇柄一定时间后T1、T2间的电压才能达到击穿电压而产生放电现象。 那么，反向转动摇杆时是否也会达到相同的效果呢?回答是否定的，因为反转时虽然起电机原理和正转一样，但由于正反两面的铝片在摩擦起电后都没有再经过另一侧电刷，而是直接在悬空电刷处放电，使两个莱顿瓶带有同种电荷，因此不会放电。
范德格拉夫起电机最全的介绍
范德格拉夫静电起电机范德格拉夫静电起电机范德格拉夫静电起电机范德格拉夫静电起电机静电加速器是加速质子、α粒子、电子等带点粒子的一种装置，静电加速器的电压可高达数百万伏，它主要是靠静电起电机产生的，静电起电机最常用的一种是1931年由范德格拉夫（R.J.V an de Graaff,1901-1967）研制出来的，故亦称范德格拉夫静电起电机。图6-29是静电起电机的工作原理图。图中金属球壳A是起电机的高压电极，它由绝缘支柱C支撑着。球壳内和绝缘支柱底部装有一对转轴D和D`，转轴上装有传送电荷的输电带（绝缘带B），并由电动机驱使它们转动。在输电带附近装有一排针尖E（叫喷电针尖），而针尖与直流高压电源的正极相接，且相对地面的电压高达几万伏，故而在喷电针尖E附近电场很强，使气体发生电离，产生尖端放电现象。在强电场的作用下，带正电的电荷从喷电针尖飞向输电带B，并附着在输电带上随输电带一起向上运动。当输电带B上的正电荷进入金属球壳A 时，遇到一排与金属球壳相连的针尖F（叫刮电针尖），因静电感应使刮电针尖F带负电，同时使球壳A带正电并分布在球壳的外表面上。由于针尖F附近电场很强，产生尖端放电使刮电针尖上的负电荷与输电带上的正电荷中和，从而使输电带B恢复到不带电的状态而向下运动。就这样，随着输电带的不断运转，金属球壳外表面所积累的正电荷越来越多，其对敌的电压也就越来越高，成为高压正电极。同样道理，如果喷电针尖E与直流高压电源的负极相接，则将使金属球壳成为高压负电极。不同极性的高压电极，可分别用来加速不同电荷符号的带电粒子。由于尖端放电、漏电、电晕等原因，金属球壳的对地电压不可能很高，即使把金属球可放到有几个大气压的氮气中，其对地电压也只能达到数百万伏。如果在金属球壳内放一离子源，离子将被加速而成为高能离子束。近代范德格拉夫静电加速器可将氮和氧的离子加速到具有100MeV的动能。目前静电加速器除用于核物理的研究外，在医学、化学、生物学和材料的辐射处理等方面都有广泛的应用。 美国物理学家罗伯特·杰米森·范德格拉夫（Robert Jemison Van de Graaff）于1931年发明了范德格拉夫起电机。这种以他的名字命名的设备能够产生非常高的电压——高达2000万伏。范德格拉夫发明起电机的目的是为早期的粒子加速器提供所需的高能量。这些加速器称为原子粉碎机，因为它们能够将亚原子颗粒加速至非常高的速度，然后将它们“撞击”到目标原子中。碰撞能够产生其他亚原子颗粒和高能量放射线（例如X射线）。能够产生这些高能量碰撞是粒子物理和核物理的基础。 范德格拉夫起电机被描述为“恒定电流”静电设备。当您为范德格拉夫起电机加上负载后，电流（安培数）保持不变。随负载变化的是电压。对于范德格拉夫起电机，当您使接地物体靠近输出端子（球面）时，电压将降低，但电流保持不变。与之相反，电池是“恒定电压”设备，因为当您为电池加上负载后，电压将保持不变。汽车电池就是这方面的典型例子。充满电的汽车电池能够产生约12.75伏的电压。如果您打开前灯，然后检查电池电压，您将发现电压会保持相对不变（前提是电池工作状况良好）。同时，电流将随负载变化。例如，您的前灯可能需要10安培的电流，但您的风挡刮水器可能只需要4安培的电流。无论您打开哪个设备，电压都将保持不变。 范德格拉夫起电机有两种：一种使用高压电源来充电，另一种使用传动带和滚轴来充电。这里，我们将讨论传动带和滚轴起电机。 这种范德格拉夫起电机由以下部件组成： 电机 两个滚轴
静电原理
技术文章：静电涂装的原理与分类 一、前言：在美国于1955年开始采用圆盘型自动静电涂装系统用于枪托、马桶座垫、椅子、床的零件等木制品涂装。在日本也于1966年开始使用升降机式圆盘型用于木制电视机共鸣箱的聚酯树脂涂料涂装。然后普及用于餐椅的酸硬化醇酸树脂(AMI-NOALKYDRESIN)涂料涂装、网球拍的真漆(腊卡)涂装等量产品涂装用圆盘型涂装机，现在估计约有200家工厂采用静电涂装系统，而成为量产木制品涂装的主流。由于静电涂装能大幅度节用涂料，可大大地减低制品成，在1945年则实用于金属制品的涂装，于1951年开发钟型，1953年则开发圆盘型涂装机，而在下记工业领域内普及静电涂装系统。即家用电气用品、汽车及其零件、机车及其零件、脚踏车及其零件、钢制家具、事务用器、农业用机器、建材(金属门窗框及门扉)、护轨、高压瓦斯容器、仪表壳等。除了如此静电涂装被采用多方面金属制品外，也适用于丙烯睛一丁二烯一苯乙烯树脂(ABS树脂)等各种树脂零件。可说静电涂装视为代表性工业涂装的一种方法。更且最近数年来开发普及超高速回转的圆盘型及钟型涂装机，由于这些机器具有高能力，所以也被采用于超高级耳漆涂装。 二、静电涂装的原理与静电涂装机的分类。 (一)静电涂装的原理 静电涂装乃是以接地被涂物为正电极，涂料雾化装装置为负电极，并将涂料雾化装置带高负电压，在二极间制成静电界，使雾化涂料粒子带负电，使涂料有效地被吸着于相反电极的被物面上的方法谓之静电涂装。那么为什么将被涂物作为正极而涂料雾化装置作成负极呢?乃因此相反时，其转移为火花放电较难而安全的缘故。为了实施静电涂装，被涂物的接地乃是重要必须条件，那被涂物必须为电气的良导体。木材通常被认为电气不良导体，但其含水率为8%以上时，则可实行静电涂装，而经验上也被确认。此乃因于通常的静电涂装，在正负二极间所流的电流值为20~50微安培(MICRO-AMPERE)，非常小，所以虽然是如木材般，电阻值较大的物体也可以实施静电涂装。惟在日本，冬季干燥期，木材含水率会降低至8%以下，因此涂料附着量显著地降低。如此场合，则使用水蒸气室通过木材，提高木材表面的含水率也为有效方法。 (二)静电涂装机的分类 1.依涂料雾化方式分类 从前则分类为静电雾化方式与机械的雾化方式之二种。所谓静电雾乃是如前述圆盘型，涂料带高压电而供给至圆盘中心，然后圆盘回转所产生离心力在圆盘表面扩展形成薄膜，而在圆盘缘边从液丝变成漆雾的方式谓之。另一机械的雾化则涂料的方式。不过因最近发明小径超高速圆盘或钟，所以依涂料的雾化方式
静电现象及其原理
静电现象及其原理 物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围，一经外力即脱离轨道，离开原来的原子儿而侵入其他的原子B，A原子因缺少电子数而带有正电现象，称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象，称为阴离子。 造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道，这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电。 当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。所以物体与其它物体接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电，在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。 固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。这是因为气体也是由分子、原子组成，当空气流动时分子、原子也会发生“接触分离”而起电。 我们都知道摩擦起电而很少听说接触起电。实质上摩擦起电是一种接触又分离的造成正负电荷不平衡的过程。摩擦是一个不断接触与分离的过程。因此摩擦起电实质上是接触分离起电。在日常生活，各类物体都可能由于移动或摩擦而产生静电。 另一种常见的起电是感应起电。当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两端分别感应出负电和正电。 在干燥和多风的秋天，在日常生活中，我们常常会碰到这种现象：晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有蓝光，见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般刺痛，令人大惊失色；早上起来梳头时，头发会经常“飘”起来，越理越乱，拉门把手、开水龙头时都会“触电”，时常发出“啪、啪”的声响，这就是发生在人体的静电，上述的几种现象就是体内静电对外“放电”的结果。 人体活动时，皮肤与衣服之间以及衣服与衣服之间互相摩擦，便会产生静电。随着家用电器增多以及冬天人们多穿化纤衣服，家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰。 由于老年人的皮肤相对比年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响。心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重或诱发室性早搏等心律失常。过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。
带电体吸引小物体的原理(1)
带电体吸引小物体的探讨 摘要：带电体能吸引小物体的原因是小物体在带电体的电场作用下也带上了电，金属类的小物体和电介质类的小物体带电的原理不同。 关键词：带电体吸引小物体静电感应电介质极化 在中学物理教材里面讲到带电体能吸引轻小物体，为什么带电体会吸引轻小物体的呢？在教学中发现很多学生对这个问题的理解存在疑问。 带电体的周围存在电场，使轻小物体在靠近它的一端出现异种电荷，在远离它的一端出现等量的同种电荷。两电荷之间的作用力是跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比。因此，带电体对较近的异种电荷的吸引力大于对较远的同种电荷的排斥力，所以带电体能吸引轻小物体。构成轻小物体的物质不同，它两端出现等量异种电荷的情况也不同。 通常讲的小物体包括金属和电介质。金属在靠近带电体的时候会发生静电感应现象从而带上电。电介质是指不导电的物质，内部没有可以移动的电荷。若把电介质放入静电场场中，电介质原子中的电子和原子核在电场力的作用下在原子范围内作微观的相对位移，而不能象导体中的自由电子那样脱离所属的原子作宏观的移动。达到静电平衡时，电介质内部的场强也不为零。这是电介质与导体电性能的主要差别。 一、带电体吸引导体类小物体的原理 电荷能够从产生的地方迅速转移或传导到其他部分的物体称作导体，如金属、电解液、人体、地球等。带电体靠近金属小物体靠近小金属物体时，在外电场的作用下向与电场方向相反的方向移动，使导体在靠近带电体的一面出现与带电体异种的电荷，远的一端出现与带电体同种的电荷，这种现象叫静电感应。小金属物在带电体的电场作用下发生静电感应现象，小金属物体就变成了一个两端带异种电荷的带电体。从宏观上看，小金属物体由于两端带等量异种电荷而表现出不带电，但是从微观分析小金属物的受力可以发现带电体给小金属物两端的异种电荷的库伦力并不能相平衡。如图1示，假设一带正电小球靠近一个小金属物，小金属物左端将带 上负电，右端带上等量的正电。由于右端比左端离带电球距离更大，因此F 1>F 2 ，小 金属物受的合力方向指向带电球，这个合力使小金属物往带电球靠近，直到被吸引到带电体上。实验证明起电机上的带电金属球靠近铁屑时，铁屑马上会在电场的影响下有震动，有的会直立起来，再靠近点时，就会有被吸到金属球上，且马上被弹下来的现象，可以清晰的听到被弹下来的铁屑打在纸上的啪啪声。产生这个现象的原因是：带电金属球上的电荷是自由电荷可以转移给铁屑，使得铁屑与带电金属球带同种电荷，因此铁屑在吸到带电金属球上后会受到斥力而马上落下来。