北(běi)京華測靜電計(jì)測電壓原理是什(shí)麼(mó)
？
　　
　　物理教材中(zhōng)提(tí)到靜(jìng)電計是在(zài)驗電器的基礎上(shàng)製(zhì)成(chéng)的
，用來測量電(diàn)勢(shì)差
。把它的金(jīn)屬球跟一個導體連接
，把它的金屬(shǔ)外殼(ké)跟另一個導體(tǐ)連接（或(huò)同(tóng)時接地）
，從指針的(dí)偏(piān)轉角(jiǎo)度就可以(yǐ)測出兩個導體(tǐ)間(jiān)的(dí)電勢(shì)差(chà)
。對於其中的原(yuán)理(lǐ)書中沒有過多的解釋
，現(xiàn)結(jié)合(hé)驗電器(qì)的原(yuán)理(lǐ)作以(yǐ)下(xià)探討(tǎo)
。驗(yàn)電器的是根據(jù)同(tóng)種電荷(hé)相互排斥的(dí)原理(lǐ)製成(chéng)的(dí)
，讓(ràng)驗電(diàn)器的(dí)金屬小球帶上點
，通過金屬(shǔ)杆與金屬小球相(xiāng)連(lián)的兩(liǎng)個(gè)金屬箔片(piàn)也會帶(dài)上(shàng)同(tóng)種(zhǒng)電(diàn)荷
。同種電荷互相排(pái)斥
，金(jīn)屬(shǔ)箔(bó)片就(jiù)會張(zhāng)開一定的(dí)角(jiǎo)度(dù)
。帶電(diàn)小球帶的電量越多(duō)
，金屬箔片帶的(dí)電量也越(yuè)多
，排(pái)斥力就越(yuè)大(dà)
，張角(jiǎo)也就越大(dà)
。靜電計根(gēn)據驗(yàn)電(diàn)器的原理(lǐ)
，加以改造(zào)
，可(kě)根據張角的大小(xiǎo)來判斷電壓的大(dà)小(xiǎo)
。如(rú)右圖(tú)所示(shì)
，驗(yàn)電器與靜電(diàn)計在結(jié)構(gòu)上基本(běn)相同
，與驗電(diàn)器(qì)相比(bǐ)
，靜(jìng)電(diàn)計上(shàng)的(dí)兩個金屬箔其(qí)中一(yī)個(gè)固(gù)定（如右圖(tú)中粗綫所(suǒ)示）
，另(lìng)一個可以(yǐ)自由(yóu)張開（作為(wéi)測電壓(yā)大小(xiǎo)的(dí)指針）
，在加上(shàng)刻度(dù)盤(pán)
，就(jiù)成了(liǎo)靜(jìng)電計
。與驗電(diàn)器(qì)張(zhāng)角大(dà)小的原理一致
，靜(jìng)電計張角(jiǎo)的(dí)大小反映(yìng)的(dí)是“金屬(shǔ)箔(bó)"帶(dài)電(diàn)的多少(shǎo)
，即(jí)張角的(dí)大小由“金屬箔"帶電的多少決(jué)定(dìng)
。但靜電計又(yòu)如何(hé)反映出(chū)電壓(yā)的大(dà)小(xiǎo)
，可結(jié)合(hé)驗(yàn)電器從靜(jìng)電(diàn)感應(yīng)的角度(dù)作出解釋(shì)：驗電器的金屬(shǔ)箔(bó)帶電
，可能(néng)是驗(yàn)電(diàn)器本(běn)身(shēn)的金(jīn)屬(shǔ)小球(qiú)帶電
，然後傳(chuán)給(gěi)金屬(shǔ)箔
，使其有(yǒu)一(yī)定的(dí)張角(jiǎo)
。若驗(yàn)電(diàn)器本身(shēn)帶的電越(yuè)多
，則(zé)張角(jiǎo)越大(dà)
。另外(wài)如發(fā)生靜電(diàn)感應
，也可(kě)使金屬(shǔ)箔張角(jiǎo)發生(shēng)變化
。如右(yòu)圖
，如讓一帶正(zhèng)電小球靠(kào)近(jìn)驗電器的金(jīn)屬(shǔ)小球
，由於靜電感(gǎn)應(yīng)
，驗電器的金(jīn)屬(shǔ)小球(qiú)就(jiù)會帶上(shàng)負電荷(hé)
，而(ér)金屬箔帶(dài)上(shàng)正(zhèng)電荷
，驗電器(qì)也會(huì)張開(kāi)一角(jiǎo)度
。若(ruò)帶電小球離驗電(diàn)器的金(jīn)屬小球(qiú)越(yuè)近
，則靜(jìng)電(diàn)感(gǎn)應越強(qiáng)
，驗(yàn)電器的金屬(shǔ)小球(qiú)帶的(dí)負(fù)電荷與金屬(shǔ)箔(bó)帶的(dí)正(zhèng)電荷都(dū)會(huì)增(zēng)加
，金屬箔的(dí)張角(jiǎo)也就越(yuè)大(dà)
。電容(róng)器的兩個(gè)極(jí)板(bǎn)也(yě)存在著(zhuó)靜電感(gǎn)應
，如果兩極板(bǎn)的距離(lí)增大
，兩極(jí)板的靜(jìng)電感應勢必減(jiǎn)弱(ruò)
，這樣電(diàn)容器(qì)B板(bǎn)右(yòu)側(cè)所帶的正電量(liáng)+Q會減(jiǎn)少+△Q
，減(jiǎn)少的(dí)部分電量+△Q傳給(gěi)大地(dì)
，A板(bǎn)左(zuǒ)側所帶(dài)的負(fù)電荷-Q也會減(jiǎn)少(shǎo)相應的-△Q
，減(jiǎn)少(shǎo)的(dí)部分(fēn)電量(liáng)-△Q隻能(néng)傳給(gěi)靜電計的(dí)金屬箔
，由於(yú)金(jīn)屬箔所帶的(dí)電(diàn)量(liáng)增加-△Q
，總(zǒng)電(diàn)量變為-(q+△Q)這樣金(jīn)屬箔的張(zhāng)角變大(dà)
，對(duì)應著電(diàn)容(róng)器兩極板間距離(lí)增大(dà)
，電容C減小(xiǎo)
，電壓(yā)U變(biàn)大(dà)
。同理(lǐ)
，若減小(xiǎo)兩極(jí)板的距離(lí)
，極板間(jiān)的(dí)靜電感(gǎn)應(yīng)將增強(qiáng)
，電容器(qì)B板(bǎn)右(yòu)側(cè)的正電量會(huì)增加+△Q
，增加(jiā)的(dí)部分(fēn)電(diàn)量+△Q是(shì)從大地(dì)傳(chuán)給的(dí)
，而(ér)A板左(zuǒ)側(cè)的(dí)負(fù)電荷也會增加相(xiāng)應的-△Q
，增加的電量-△Q
，隻(zhī)能(néng)是靜電計的金屬箔傳給的
，這樣金(jīn)屬箔所帶的(dí)電量減少-△Q
，總電量變(biàn)為-(q-△Q)張角將(jiāng)變小(xiǎo)
，對應著電容器(qì)兩(liǎng)極板(bǎn)間距離減(jiǎn)小
，電容(róng)C變大
，電壓U減小
。對電容器所帶(dài)電(diàn)量的討論(lùn)：通過上麵(miàn)的分析可以看(kàn)出
，電(diàn)容器(qì)間的距(jù)離發生(shēng)變(biàn)化時
，由於B板接地
，結合(hé)靜電感(gǎn)應的(dí)變(biàn)化
，電容(róng)器(qì)B板(bǎn)上的淨(jìng)電量+Q會發生(shēng)變(biàn)化(huà)
，A板(bǎn)上的淨(jìng)電量(liáng)-Q也會(huì)發生變(biàn)化
，會(huì)相應地增加或(huò)減(jiǎn)少(shǎo)△Q
。對(duì)於(yú)B板△Q是(shì)在(zài)B板的右側(cè)麵(miàn)上與(yǔ)大(dà)地之間(jiān)發生轉移(yí)
，對(duì)於(yú)A板(bǎn)△Q是(shì)在(zài)A板(bǎn)左側(cè)與(yǔ)靜電計的“金屬箔"上發生轉(zhuǎn)移
。但(dàn)△Q值(zhí)應該非(fēi)常(cháng)小（因為(wéi)靜電計(jì)的"金屬箔"本(běn)身所能(néng)帶的(dí)電(diàn)量(liáng)是很小的(dí)）
，也就是(shì)電容器上的(dí)電(diàn)量(liáng)有微(wēi)弱的(dí)變化
，不是(shì)很顯著(zhù)
。但這點微弱的電(diàn)量變化對(duì)“金(jīn)屬箔"的(dí)張角(jiǎo)的(dí)影響(xiǎng)確是不可以忽略(lüè)的
。