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華測靜電計(jì)工作原(yuán)理

更新時間(jiān):2024-01-08      點擊次(cì)數:2642

從上麵的構造分(fēn)析,我(wǒ)們(mén)知道靜(jìng)電(diàn)計(jì)本(běn)身其(qí)實就(jiù)是(shì)一個(gè)電(diàn)容(róng)器。金(jīn)屬(shǔ)球,金(jīn)屬(shǔ)杆,指(zhǐ)針相(xiāng)當(dāng)於電容器(qì)的(dí)一(yī)個(gè)電極(jí),金屬外殼也相當(dāng)於一個電(diàn)極,它(tā)們之間是(shì)絕緣的。其(qí)電(diàn)容的(dí)大小(xiǎo)由金屬殼的(dí)幾(jī)何(hé)尺(chǐ)寸的大小和(hé)金屬(shǔ)杆(gān)及(jí)指針的長(cháng)短,位(wèi)置(zhì)所決定。因為(wéi)指(zhǐ)針的偏(piān)轉角變化對(duì)靜電(diàn)計(jì)的(dí)電(diàn)容的影(yǐng)響(xiǎng)很小,故在指(zhǐ)針轉動過(guò)程中(zhōng)可近(jìn)似認(rèn)為靜電(diàn)計(jì)的電(diàn)容(róng)值不(bù)變。現以測電(diàn)容器電(diàn)壓(如圖2)為(wéi)例說(shuō)明其原理(lǐ)。將一個已充電(diàn)電量為(wéi)Q的(dí)平(píng)板電(diàn)容器與(yǔ)靜(jìng)電計(jì)相(xiāng)連(lián),此時指針和(hé)金(jīn)屬杆帶正電,外(wài)殼(ké)的(dí)內表麵(miàn)將(jiāng)出現負的感(gǎn)應(yīng)電荷(hé),從(cóng)而(ér)在金屬杆與外殼間形成(chéng)電場(cháng),指(zhǐ)針表麵的電(diàn)荷受(shòu)到電(diàn)場(cháng)力(lì)的作(zuò)用,或者(zhě)說(shuō)受(shòu)到來自(zì)杆上同種(zhǒng)電(diàn)荷的(dí)排斥力及(jí)金屬盒內壁(bì)的異(yì)種(zhǒng)電荷的吸(xī)引(yǐn)力(lì),使(shǐ)得指針(zhēn)偏轉(zhuǎn),帶電(diàn)量(liáng)越(yuè)多,場(cháng)強越(yuè)強(qiáng),則(zé)指針(zhēn)的(dí)偏(piān)角也越(yuè)大。根據,可(kě)知當(dāng)靜電計電(diàn)容保持不(bù)變時(shí),靜電(diàn)計兩極間(jiān)的電勢差(chà)U與其帶(dài)電(diàn)量Q成正比,U越大,Q越(yuè)大,指(zhǐ)針所(suǒ)受(shòu)電(diàn)場(cháng)力(lì)越(yuè)大,指針張(zhāng)角因此(cǐ)就(jiù)越大。由此可(kě)見(jiàn),指(zhǐ)針(zhēn)張(zhāng)角(jiǎo)大小能定性(xìng)地(dì)反(fǎn)映靜(jìng)電(diàn)計兩(liǎng)極間的電勢差的(dí)大(dà)小(xiǎo)。

由(yóu)於靜電(diàn)計的(dí)特殊(shū)結構,使得(dé)它(tā)又具(jù)備(bèi)驗(yàn)電器(qì)不(bù)能替(tì)代(dài)的某些(xiē)作(zuò)用。它不但可以定性測量(liáng)兩導(dǎo)體(tǐ)的(dí)電勢(shì)差(這點上麵已(yǐ)有,故不(bù)重述),還可以定性測量(liáng)某(mǒu)導體的電勢,甚(shèn)至(zhì)還可以測量直流(liú)電(diàn)路(lù)中的電勢差(chà)。

既然(rán)靜電計本身也是(shì)一(yī)個(gè)電容器,那麼把靜電計並聯在(zài)直流(liú)電(diàn)路中電(diàn)勢(shì)差(chà)不為(wéi)零的兩(liǎng)點時,靜(jìng)電計就(jiù)會被充(chōng)電,其指針(zhēn)就(jiù)應該偏轉。但(dàn)實際上(shàng)在一般直(zhí)流電(diàn)路(lù)中(zhōng),由於電(diàn)壓(yā)較(jiào)小(xiǎo),使靜(jìng)電計(jì)所(suǒ)帶(dài)電(diàn)荷量(liáng)很小(xiǎo),指針的(dí)偏(piān)轉角度幾(jī)乎覺察不(bù)出來。靜(jìng)電(diàn)計(jì)上的(dí)刻(kè)度一般(bān)是以(yǐ)靜伏(靜電(diàn)係(xì)單(dān)位)為(wéi)單位的(dí),而1靜伏(fú)=300V。故(gù)一(yī)般的直流(liú)電壓(yā)不(bù)能(néng)使靜(jìng)電計指(zhǐ)針(zhēn)有(yǒu)明(míng)顯偏(piān)轉(zhuǎn)。如(rú)果(guǒ)把(bǎ)靜(jìng)電計(jì)接在具有幾(jī)百,幾千甚至(zhì)幾萬伏電壓的直(zhí)流電路中,靜(jìng)電(diàn)計(jì)指(zhǐ)針(zhēn)就會(huì)有明(míng)顯偏(piān)轉(zhuǎn),也就可以(yǐ)用(yòng)靜電計(jì)來測量某兩點間的電(diàn)壓。例如把靜(jìng)電計(jì)接在(zài)感(gǎn)應(yīng)圈的副綫(xiàn)圈(quān)上,指針(zhēn)偏(piān)轉角(jiǎo)度(dù)會(huì)忽(hū)大(dà)忽(hū)小,說明感應圈輸出(chū)的是不穩(wěn)定(dìng)的脈動(dòng)電(diàn)壓(yā)。


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