靜電計在電路中是否看成斷路,靜電計和驗電器的區別

2022-11-10 16:27:08 字數 5495 閱讀 2813

1樓:加油奮鬥再加油

靜電計在電路中可以看做看成斷路,因為構成靜電計的a和b(見下圖),是兩個互相接近又彼此絕緣的導體。a和b組成一個電容器,所以可以看成斷路。

靜電計,又叫電勢差計或指標驗電器,是中學靜電實驗中常用的半定量測量儀器。構成靜電計的a和b,是兩個互相接近又彼此絕緣的導體。a和b組成一個電容器,a和b各是電容器的一個極。

用萬用電橋測得一般靜電計的電容為 9到11pf。

原理:當a帶電時,電荷主要分佈在a、b、c和d四個尖端部位,其中c和d兩部分所帶電荷以斥力相作用,指標受到一個使它張開的電力矩l1的作用。由於指標的重心略在旋轉軸o點之下,當l1使指標張開後,指標的重力便產生一個使指標復位的重力矩l2。

隨著指標的偏轉,l1漸小

(因為c與d的距離增加,庫侖力變小,力臂也變小)而l2漸大(因為重力力臂增加)。當l1與l2相等時,指標停在某一位置(是穩定平衡),指標的張角為α°

當a所帶電量q較大時,c和d所帶電量也較大,l1就大,所以α也就大。由於q決定α,所以α的大小能表示q的大小。這就是靜電計可以當作驗電器使用的道理。

由於靜電感應,當a帶電後, b的內層一定帶上與a異號的電荷。若b不接地,則b的外表面帶上與a同號的電荷。若b接地,則b的外表面不帶電。

由於靜電計結構的對稱性,可以粗略地認為b上的電荷對指標的作用力不產生使指標轉動的力矩,指標的張角主要由c和d所帶電量決定。

2樓:匿名使用者

直流電路中,電流穩定時看成斷路

靜電計和驗電器的區別

3樓:浮若

1、驗電器和靜電計在結構上的差異

驗電器的主要結構是一根上端帶有金屬球的金屬棒,在棒的下端懸掛著兩片金箔。當帶電體與金屬小球接觸時,金箔便得到同種電荷,因同性電荷相斥而張開。為了避免氣流的影響,金屬棒和箔片封閉在一個玻璃瓶中,棒與瓶間有絕緣材料相隔。

常用靜電計的結構是在一絕緣底座上裝一金屬圓筒作為外殼,外殼的前面裝有透明玻璃,後面裝有標有刻度的毛玻璃,頂端帶有金屬球的金屬桿插入圓筒內,金屬桿和圓筒間裝有絕緣套筒,金屬桿下部的水平軸上裝有金屬指標,可繞水平軸靈活轉動.圓筒的底部有接線柱,可用以接地或與其它導體相連。

2.工作原理不同

靜電計的金屬桿、金屬指標與金屬外殼構成了電容基本不變的電容器。金屬桿與指標帶電時,金屬外殼的內壁上會感應出異種電荷,使金屬指標不僅受到金屬桿所帶的同種電荷的擴力作用,還受到外殼內壁上的異種感應電荷的引力作用(此時外殼接地)。指標所受作用力的大小決定於金屬桿與金屬外殼之間的電勢差,因此指標張角的大小由金屬桿與外殼間的電勢差商定。

驗電器的外殼用玻璃製作,當殼內金箔帶電時,在玻璃外殼上不會出現感應電荷,至多在內外表面上形成極微量的極化電荷,其影響完可以忽略不計,所心玻璃外殼與內部金屬不能構成電容器。金屬球和金屬桿可看作是孤立的導體,金箔張角的大小隻決定於金屬球、金屬桿帶電荷量的多少,與金屬桿跟外殼之間的電勢無關。而且玻璃外殼不是一個等勢體,其內外表面及表面上各點電勢並不相等。

這是能否電器和靜電計之間的主要差別。

3.作用不同

靜電計的主要作用有定量測量兩導體間的電勢差,定量測量某導體的電勢。

驗電器的主要作用有檢驗導體是否帶電,檢驗導體所帶電性。

擴充套件資料

用於科學領域,」電」的意思顯得相當模糊。必須使用更明確的術語來區分各種各樣不同的概念。

電荷:某些亞原子粒子的內涵性質。這性質決定了它們彼此之間的電磁作用。帶電荷的物質會被外電磁場影響,同時,也會產生電磁場。

電流:帶電粒子的定向移動,通常以安培為度量單位。

電場:由電荷產生的一種影響。附近的其它電荷會因這影響而感受到電場力。

電勢:單位電荷在靜電場的某一位置所擁有的電勢能,通常以伏特為度量單位。

電磁作用:電磁場與靜止或運動中的電荷之間的一種基本相互作用。

4樓:

原理不同:

驗電器的原理:當驗電器指示系統帶電後,由於同種電荷的排斥力使指示器發生偏轉,它是從力的角度來反映導體帶電的情況。

靜電計的原理是:指標張角大小能定性地反映靜電計兩極間的電勢差的大小檢驗不同:

驗電器是為了檢驗物體是否帶電,比較帶電的種類以及所帶電荷量的多少等。

靜電計:是為了比較電勢差的。

5樓:雨說情感

一、構造不同

靜電計實際上就是具有導電外殼的驗電器。靜電計的外殼與中間的金屬桿構成了一個電容器,它們是電容器的兩個極板。與驗電器一樣,指標(或金屬箔)張開的大小表示帶電的多少;

對於電容器來說,帶電多少正比於兩板的電勢差,所以當它們分別與兩個導體相連時,可以由靜電計指標的張角判斷它們的電勢差。外殼是否接地對於顯示電勢差沒有影響,但有時可以增加實驗現象的穩定性。

二、工作原理不同

驗電器的原理:當驗電器指示系統帶電後,由於同種電荷的排斥力使指示器發生偏轉,它是從力的角度來反映導體帶電的情況。當指示系統具有一定的偏轉角時,其重力矩與靜電力矩平衡。

靜電計的原理是:靜電計本身是一個電容很小的電容器。金屬球、金屬桿、指標相當於電容器的一個電極,金屬外殼也相當於一個電極,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標的長短、位置所決定。因為指標的偏轉角變化對靜電計的電容的影響很小,故在指標轉動過程中可近似認為靜電計的電容值不變。

三、用途不一樣

驗電器的主要用途:檢驗物體是否帶電,比較帶電的種類以及所帶電荷量的多少等。

靜電計的用途: 由於靜電計的特殊結構,使得它又具備驗電器不能替代的某些作用。它不但可以定性測量兩導體的電勢差(這點上面已有,故不重述),還可以定性測量某導體的電勢,甚至還可以測量直流電路中的電勢差。

靜電計上的刻度一般是以靜伏(靜電系單位)為單位的,而1靜伏=300v。故一般的直流電壓不能使靜電計指標有明顯偏轉。如果把靜電計接在具有幾百、幾千甚至幾萬伏電壓的直流電路中,靜電計指標就會有明顯偏轉,也就可以用靜電計來測量某兩點間的電壓。

例如把靜電計接在感應圈的副線圈上,指標偏轉角度會忽大忽小,說明感應圈輸出的是不穩定的脈動電壓。

擴充套件資料

一、靜電計不能代替電壓表測量直流電路兩點間電勢差:

若把靜電計的金屬球和接地鈕分別與電路中的兩點連線,靜電計會被充電,理論上講可以通過指標張角情況定性的反應電壓大小,但由於在一般直流電路中的兩點間電壓比較小,靜電計兩極所帶電荷量很小,致使指標幾乎無偏轉。

二、電壓表不能代替靜電計測量電容器兩個極板間電勢差:

從結構上講,電壓表與靜電計不同,它是由磁電式電流計與一個大的分壓電阻串聯改裝而成,通過流過電流計中的電流大小間接地反應直流電路中兩點間電壓的大小。

用靜電計測量兩個帶電體之間電勢差的時候,由於其本身電容很小,對原電容器的帶電情況產生的影響可以忽略不計。

但若用電壓表來測量電容器兩個極板間的電勢差,電壓表與電容器構成rc迴路,致使電容器放電,其帶電情況發生改變。所以在**平行板電容器的電容與哪些因素有關的實驗中,不能用電壓表代替靜電計。

6樓:匿名使用者

驗電器和靜電計是研究靜電場特性的兩種重要實驗儀器,但對於這兩種儀器在結構和作用方面的異同,多數學生並不十分清楚,甚至存在一些誤解。例如認為「只要把驗電器的金屬箔換成金屬指標就變成了靜電計」,驗電器可以用來檢驗和比較不同帶電體所帶電量的多少」,「靜電計不能用來測量直流電路中的電勢差」等。對於這些似是而非的認識,有的老師的認識也是模稜兩可,說不清楚。

為了澄清上述問題,本文對這兩種儀器在結構和作用方面的差異作簡要辯析。

一、驗電器和靜電計在結構上的差異

此主題相關**如下:image7896.gif

如圖1所示為一常用驗電器,它的主要結構是一根上端帶有金屬球的金屬棒,在棒的下端懸掛著兩片金箔。當帶電體與金屬小球接觸時,金箔便得到同種電荷,因同性電荷相斥而張開。為了避免氣流的影響,金屬棒和箔片封閉在一個玻璃瓶中,棒與瓶間有絕緣材料相隔.

如圖2所示為一常用靜電計,它的結構是在一絕緣底座上裝一金屬圓筒作為外殼,外殼的前面裝有透明玻璃,後面裝有標有刻度的毛玻璃,頂端帶有金屬球的金屬桿插入圓筒內,金屬桿和圓筒間裝有絕緣套筒,金屬桿下部的水平軸上裝有金屬指標,可繞水平軸靈活轉動.圓筒的底部有接線柱,可用以接地或與其它導體相連。這樣,靜電計的金屬外殼與內部的金屬桿及金屬指標構成了一個特殊的電容器。當內部的金屬桿與指標帶電時,金屬外殼的內壁上會感應出異種電荷,使金屬指標不僅受到金屬桿所帶的同種電荷的斥力作用,還受到外殼內壁上異種感應電荷的引力作用(此時外殼接地),也就是指標所受作用力的大小決定於殼內空間的電場強度的大小。

而電場強度決定於金屬桿與金屬外殼之間的電勢差,因此其指標張角的大小由金屬桿與外殼間的電勢差來決定。而驗電器的外殼為玻璃瓶,當殼內金箔帶電時,在玻璃瓶上不會出現感應電荷,至多在內外表面上形成極微量的極化電荷,其影響完全可以忽略不計。故其玻璃外殼與內部金屬桿不能共同構成電容器。

驗電器金屬球和金屬桿可看作是孤立的導體,其金箔張角的大小,只決定於金屬球、金屬桿所帶電量的多少,與金屬桿跟外殼間的電勢差無關,更何況玻璃外殼根本不是一個等勢體,其內外表面及表面上各點電勢並不相等。這就是驗電器和靜電計之間的主要區別。

2.工作原理不同

靜電計的金屬桿、金屬指標與金屬外殼構成了電容基本不變的電容器。金屬桿與指標帶電時,金屬外殼的內壁上會感應出異種電荷,使金屬指標不僅受到金屬桿所帶的同種電荷的擴力作用,還受到外殼內壁上的異種感應電荷的引力作用(此時外殼接地)。指標所受作用力的大小決定於金屬桿與金屬外殼之間的電勢差,因此指標張角的大小由金屬桿與外殼間的電勢差商定。

驗電器的外殼用玻璃製作,當殼內金箔帶電時,在玻璃外殼上不會出現感應電荷,至多在內外表面上形成極微量的極化電荷,其影響完可以忽略不計,所心玻璃外殼與內部金屬不能構成電容器。金屬球和金屬桿可看作是孤立的導體,金箔張角的大小隻決定於金屬球、金屬桿帶電荷量的多少,與金屬桿跟外殼之間的電勢無關。而且玻璃外殼不是一個等勢體,其內外表面及表面上各點電勢並不相等。

這是能否電器和靜電計之間的主要差別。

3.作用不同

靜電計也稱作指標式驗電器,這說明它完全具備驗電器的各種作用。由於靜電度的特殊結構,使得它又具備驗電器不能替代的某些作用。靜電計的主要作用有:

⑴定量測量兩導體間的電勢差。

把靜電計的金屬球和金屬外殼分別用導線與被測量的兩個導體連線,當電荷停止移動後,靜電計的金屬桿與外殼之間的電勢差等於被測量的兩個導體間的電勢差。

⑵定量測量某導體的電勢

把靜電計的外殼接地,金屬球和被測導體相連,那麼金屬指標所指刻度就表示該導體和大地之間的電勢差。取大志電勢為零,此讀數即表示該導體的電勢。

驗電器的主要作用有:

⑴檢驗導體是否帶電。

將被檢驗導體與驗電器的金屬球直接接觸或用導線相連,觀察驗電器金物是否張開,即可判斷導體是否帶電。也可讓被檢驗導體示與金屬球接觸而只是靠近金屬球,如果導體帶電,由於靜電感應,也會使驗電器的金屬球和金箔上分別感應出異種電荷而使金箔張開。

⑵檢驗導體所帶電性

讓已經帶上正電的驗電器的金屬球與被檢驗導體相靠近,如果驗電器的金箔張角變大,說明被檢驗導體帶正電,這是由於同性電荷相擴,使驗電器金屬球上的電荷向金箔轉移而使用權金箔張角變大。如果金箔張角變小,說明被檢測導體帶負電或者不帶電,這是由於異性電荷相吸,使金箔上的正電荷向金屬球轉移而使金箔張角變小,在這種情況下,可再讓被檢驗導體靠近已經帶上負電的驗電器的金屬球,若金箔張角變大,則可確認被檢驗導體帶負電。

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