范式起电机实验报告完整版
范式起电机,又叫范德拉夫起电机,是一种用来产生静电高压的装置。
下面来简单认识一下关于范式起电机的实验。
【实验仪器介绍】
范式起电机演示仪由大金属壳、绝缘支架、传送带、转轮、尖端导体、接地导体板、尖端导体组成。
自己做实验用到的范式起电机
【实验原理】
当空腔导体的腔内没有其它带电体时,在静电平衡状态下导体空腔内表面上无电荷,电荷只能分布在空腔的外表面,范得格拉夫起电机就是利用空腔导体的这一特性制成的。
大金属壳由绝缘支柱支持着,传送带是橡胶布做成的,由一对转轮带动。
传送带由联接电源一端的尖端导体喷射电荷而带电。
在尖端导体的对面,传送带背后的接地导体板的作用是加强由尖端导体向传送带的电荷喷射。
当带电传送带经过另一尖端导体的近旁时,尖端导体便将电荷传送给与它相接的导体球壳。
这些电荷将全部分布在金属壳的外表面上,使它相对于地的电位不断的提高。
起电机由于静电感应而使箔片上带上电荷并连续取得并积聚较
多的电荷,而箔片上的电荷又通过尖端放电的途径而使莱顿瓶不断地积累电荷,达到获得较高的电压的目的。
开始上辊与胶带摩擦而发生的负电荷,被上辊旁的上集电梳所收集到电极球上。
同时胶带与上辊摩擦而发生的正电荷,由胶带输送到下辊,被下辊旁的下集电梳收集
入地。
而下辊发生的负电荷,由胶带运送到上辊,被上集电梳收集到电极球上,电机不停地运转,不断反复上述过程,从而发生很高电位.,形成大量电荷会聚在球形罩上。
【实验现象】
1.使头发竖立:由于人身导电,所以当起电机启动时,电荷便传到身上。
因为头发上的电荷互相排斥,头发便竖立起来。
(图片脑补)
2.吸引发泡胶球:当发泡胶球移近起电机的球形罩时,发泡胶球中分子内的电荷分布将发生变化。
在分子内,正负两极的电荷被轻微地分离,产生所谓极化的现象。
此时球形罩上的电荷与分子内相反的电荷产生微小的吸力,从而吸引整个发泡胶球。
3.排斥纸屑。
此外,该实验能产生高电压,但能量极小,不会对人体产生伤害,当然自己也可以采用一些安全措施,这个实验还是挺有趣的。