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靜電計(jì)工作原理

2021/05/06
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硬件型號(hào):SIMCOFMX-004

系統(tǒng)版本:電勢(shì)系統(tǒng)

靜電計(jì)中金屬球、金屬桿、指針相當(dāng)于電容器的一個(gè)電極,金屬外殼也相當(dāng)于一個(gè)電極,它們之間是絕緣的。其電容的大小由金屬殼的幾何尺寸的大小和金屬桿及指針的長(zhǎng)短、位置所決定。因?yàn)橹羔樀钠D(zhuǎn)角變化對(duì)靜電計(jì)的電容的影響很小,故在指針轉(zhuǎn)動(dòng)過程中可近似認(rèn)為靜電計(jì)的電容值不變?,F(xiàn)以測(cè)電容器電壓為例說明其原理。將一個(gè)已充電電量為Q的平板電容器與靜電計(jì)相連,此時(shí)指針和金屬桿帶正電,外殼的內(nèi)表面將出現(xiàn)負(fù)的感應(yīng)電荷,從而在金屬桿與外殼間形成電場(chǎng),指針表面的電荷受到電場(chǎng)力的作用,或者說受到來自桿上同種電荷的排斥力及金屬盒內(nèi)壁的異種電荷的吸引力,使得指針偏轉(zhuǎn),帶電量越多,場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng),則指針的偏角也越大。

根據(jù)Q=CU,可知當(dāng)靜電計(jì)電容保持不變時(shí),靜電計(jì)兩極間的電勢(shì)差U 與其帶電量Q成正比,U越大,Q越大,指針?biāo)茈妶?chǎng)力越大,指針張角因此就越大。由此可見,指針張角大小能定性地反映靜電計(jì)兩極間的電勢(shì)差的大小。

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