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范式起電機介紹

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。

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范式起電機如何玩出樂趣？

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。

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.產生電火花：把接地的金屬小球移近起電機的球形罩時，強大的電場使電荷由球形罩躍向金屬小球，在空氣中產生大量離子和電子。因為離子的能態比不帶電的空氣分子高，所以它們便自發地釋放能量，產生火花。這是在空氣中的放電現象，例如閃電就是電荷從一片云躍向另一片云或地面的放電現象。

4.產生電風：帶電導體的尖面區域具有較高的表面電荷密度，而電荷密度越高，所產生的電場越強。而強大的電場使尖面周圍的空氣分子電離，空氣中與導體電荷相反的離子或電子被尖面吸引，而那些與導體電荷相同的離子或電子則被尖面排斥到遠處，這現象稱為尖面效應。離子運動時拖動空氣分子，產生電風，可使扇葉轉動。

范式起電機——日常生活中的靜電

在日常生活中有很多靜電的應用，像影印機、靜電除塵器、靜電噴漆。認識靜電也可使我們避免它可帶來的危險，例如在運載可燃物品的車輛尾端系上接地鐵鏈，把電荷傳到地面，以免電火花引致火災。同理，醫院的手術室里，因為時常應用氧氣和可燃的藥類，所以地板通常是抗靜電的，而所有機器亦需接地，以免火花引發炸的情況。

范式起電機的起電原理

火花放電原理

起電機金屬球相當于一個電容器，這個電容器可視為兩個同心球殼構成，一個球殼半徑是R ；另一個球殼半徑為無窮大，兩球殼組成的電容器容量是C=4πε0R。集電梳作用就是給這個電容器不斷充電。大球帶上足夠的負電荷后，將小球靠近大球，可看到明亮的電火花同時聽到爆鳴聲，即發生了“火花放電”。火花放電時碰撞電離并不是發生在兩個電極之間的整個區域，而是發生在狹窄曲折的閃光通道中。空氣擊穿后突然由絕緣體變為導體，兩個電極上的電荷很快中和，因此放電之后兩極間的電壓迅速降低，火花放電很快停止。需要等待起電機繼續起電，當兩極間的電壓又升到一定數值方能再次看到火花放電，所以火花放電是間斷發生的。