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开尔文滴水起电机(蒋裕成、陈雪梅,四川师范大学)
时间:2024-03-06 16:06:01   来源:物理与电子工程学院   查看:300

一、名称

开尔文滴水起电机

二、制作者

蒋裕成、陈雪梅

三、指导教师

代珍兵

四、原理

此装置的每一部分开始时几乎 都不带电,由于水中有正负离子(正负电荷),水滴可能偶然地把极微量的电荷带给水桶,造成水桶带有微量电荷。任何一个桶获得少量的不平衡电荷,就足以开始充电过程。假设左边桶获得正电荷,则与之相连的右边导电环也有一定的正电荷。由于静电感应作用,右手导电环上的正电荷,会吸引负电荷到右边的水流中。右边的水滴会携带负电荷滴落,最终滴到右边的桶内,使右边的桶所带负电荷增加积累,从而又使与之相边的左边导电环也带负电荷,它将会吸引正电荷到左边的水流中。当水滴落到桶内,他们各自携带的正负电荷就会转移到铁桶上并积累。因此,正电荷由于左边导电环的吸引作用被吸引到左边水流,使左边铁桶携带正电荷不断积累。负电荷被吸引到右侧水流,使右边铁桶携带负电荷不断积累。积累到一定数量,小球开始不停摆动。

五、功能

开尔文滴水洗电机巧妙的运用了静电感应作用,使得水中的正负电荷分离开来,依靠水滴作为电荷的载体,将电荷源源不断的运送到沉水瓶中,完成一个正反馈的体验过程。实验过程中,运用3种实验现象观察到了起电过程。该实验用于中学物理的教学中,突破了传统的感应体验教学实验帮助学生更加直观的感受到静电感应现象,帮助学生理解感应体验这一知识,同时也为学生拓展了电学知识,激发学生对科学的探索热情,提高学生的动手能力。

六、使用方法

向储水瓶中倒入氯化钠溶液,因为氯化钠溶液中含有大量的正、负离子,可以让静电感应现象更加明显。液体通过滴水管流经感应装置落入盛水瓶中。一段时间以后,随着感应筒上正、负电荷的积累,可以明显看到铝箔小球来回摆动。同时水滴落下呈伞状。离开小球,连接导线,可以看到导线靠近端产生电火花。同时伴有击穿空气声音。最后储水瓶中液体流完。小球中和电荷后停止摆动。




编辑:代珍兵