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范式起電機的實驗原理

當空腔導體的腔內沒有其它帶電體時，在靜電平衡狀態下導體空腔內表面上無電荷，電荷只能分布在空腔的外表面，范得格拉夫起電機就是利用空腔導體的這一特性制成的。大金屬殼由絕緣支柱支持著，傳送帶是橡膠布做成的，由一對轉輪帶動。傳送帶由聯接電源一端的尖面的導體噴射電荷而帶電。在尖面導體的對面，傳送帶背后的接地導體板的作用是加強由尖面的導體向傳送帶的電荷噴射。當帶電傳送帶經過另一尖面導體的近旁時，尖面的導體便將電荷傳送給與它相接的導體球殼。這些電荷將全部分布在金屬殼的外表面上，使它相對于地的電位不斷的提高。

起電機由于靜電感應而使箔片上帶上電荷并連續取得并積聚較多的電荷，而箔片上的電荷又通過尖面放電的途徑而使萊頓瓶不斷地積累電荷，達到獲得較高的電壓的目的。開始上輥與膠帶摩擦而發生的負電荷，被上輥旁的上集電梳所收集到電極球上。同時膠帶與上輥摩擦而發生的正電荷，由膠帶輸送到下輥，被下輥旁的下集電梳收集入地。而下輥發生的負電荷，由膠帶運送到上輥，被上集電梳收集到電極球上，電機不停地運轉，不斷反復上述過程，從而發生很高電位.，形成大量電荷會聚在球形罩上。

范式起電機的【實驗現象】

1.使頭發豎立：由于人身導電，所以當起電機啟動時，電荷便傳到身上。因為頭發上的電荷互相排斥，頭發便豎立起來。（圖片腦補）

2.吸引發泡膠球：當發泡膠球移近起電機的球形罩時，發泡膠球中分子內的電荷分布將發生變化。在分子內，正負兩極的電荷被輕微地分離，產生所謂極化的現象。此時球形罩上的電荷與分子內相反的電荷產生微小的吸力，從而吸引整個發泡膠球。

3.排斥紙屑。

此外，該實驗能產生高電壓，但能量小，不會對人體產生傷害，當然自己也可以采用一些安全措施，這個實驗還是挺有趣的。

范式起電機的起電原理

感應起電原理

范氏起電機可演示感應起電實驗。摩擦起電與感應起電是兩種基本的靜電起電方式。當起電機的金屬球帶上一定電荷時，教師手持驗電器慢慢靠近金屬球，學生看到驗電器的兩箔片逐漸張開，靠得越近張開的角度越大；再將驗電器逐漸遠離金屬球時張角變小，驗電器離開金屬球足夠遠時兩箔片合攏。這就是感應起電實驗。在感應起電過程中驗電器所帶的凈電荷等于零。然而驗電器與金屬球靠得足夠近時發生火花放電，此時驗電器帶上了凈電荷，再將驗電器遠離金屬球時兩箔片不再合攏。

范式起電機——故障排除

范氏起電機是靜電理論知識綜合實踐應用的范例，掌握了范氏起電機的結構和工作原理后不難排除起電機的常見故障。結合我們在教學實驗中遇到的故障及排除方法做出概括性陳述。

電動機不轉或旋轉無力

范氏起電機一般使用電容啟動式單相交流電動機驅動滾輪轉動，使用日久后啟動電容器容易漏電變質甚至完全損壞，此時出現電動機旋轉無力或者只有交流聲而不旋轉的現象。可照原來電容器的容量和耐壓數值購買新的電容器并且更換。