範式起電機

範式起電機,即范德格拉夫起電機(Van de Graaff generator),又稱范德格拉夫加速器,是一種用來產生靜電高壓的裝置。該裝置於1929年由荷蘭裔美國物理學家羅伯特·傑米森·范德格拉夫發明。范德格拉夫起電機通過傳送帶將產生的靜電荷傳送到中空的金屬球表面。范德格拉夫起電機非常易於獲得非常高的電壓,現代的范德格拉夫起電機電勢可達500萬伏特。

基本介紹

  • 中文名:範式起電機
  • 外文名:Van de Graaff generator
  • 釋義:發生很高電壓的靜電高壓發生裝置
  • 原理:通過膠帶帶動上輥運轉
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範式起電機


(Van de Graaff generator)
範式起電機
開始上輥與膠帶摩擦而發生的負電荷,被上輥旁的上集電梳所收集到電極球上。同時膠帶與上輥摩擦而發生的正電荷,由膠帶輸送到下輥,被下輥旁的下集電梳收集入地。而下輥發生的負電荷,由膠帶運送到上輥,被上集電梳收集到電極球上,電機不停地運轉,不斷反覆上述過程,從而發生很高電位.

如何玩出樂趣

1.使頭髮豎立:由於人身導電,所以當起電機啟動時,電荷便傳到身上。因為頭髮上的電荷互相排斥,頭髮便豎立起來。
2.吸引發泡膠球:當發泡膠球移近起電機的球形罩時,發泡膠球中分子內的電荷分布將發生變化。在分子內,正負兩極的電荷被輕微地分離,產生所謂極化的現象。此時球形罩上的電荷與分子內相反的電荷產生微小的吸力,從而吸引整個發泡膠球。
3.產生電火花:把接地的金屬小球移近起電機的球形罩時,強大的電場使電荷由球形罩躍向金屬小球,在空氣中產生大量離子和電子。因為離子的能態比不帶電的空氣分子高,所以它們便自發地釋放能量,產生火花。這是在空氣中的放電現象,例如閃電就是電荷從一片雲躍向另一片雲或地面的放電現象。
4.產生電風:帶電導體的尖端區域具有較高的表面電荷密度,而電荷密度越高,所產生的電場越強。而強大的電場使尖端周圍的空氣分子電離,空氣中與導體電荷相反的離子或電子被尖端吸引,而那些與導體電荷相同的離子或電子則被尖端排斥到遠處,這現象稱為尖端效應。離子運動時拖動空氣分子,產生電風,可使扇葉轉動。

日常生活中的靜電

在日常生活中有很多靜電的套用,像影印機、靜電除塵器、靜電噴漆。認識靜電也可使我們避免它可帶來的危險,例如在運載易燃物品的車輛尾端繫上接捷運鏈,把電荷傳到地面,以免電火花引致火災。同理,醫院的手術室里,因為時常套用氧氣和易燃的麻醉藥物,所以地板通常是抗靜電的,而所有機器亦需接地,以免火花引發爆炸。

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