静电计 静电计的工作原理

2020-09-28 04:59:59 来源：朵拉利品网

1, 静电计的工作原理

静电计是测量静电场中电势差的仪器。使用时，金属球连接高电势，金属外壳接低电势 。这样金属球、金属杆、指针均属于高电势（因稳定后属等势体），外壳属于低电势。则在高低电势之间存在电场，即指针与外壳间存在电场，指针内的带电粒子在电场力的作用下，会集中于指针的针尖处，由于两个指针带同种电荷，所以之间会有排斥力，电势差越大，电场越强，集中于针尖处的电荷越多，排斥力越大，张角越大。
原理是相似的。
验电器仅用于检验物体是否带有电荷，不能用于检验物体所带电荷是正电荷还是负电荷，因为不论是哪种电荷，金属片都会张开。
当将物体接触金属，且物体不带有电荷时，金属片自然下垂；当物体接触金属球，且物体带有电荷时，两片金属片因带有同种电荷互相排斥而张开。

2, 静电计的原理是什么

一、构造不同
静电计实际上就是具有导电外壳的验电器。静电计的外壳与中间的金属杆构成了一个电容器，它们是电容器的两个极板。与验电器一样，指针（或金属箔）张开的大小表示带电的多少；
对于电容器来说，带电多少正比于两板的电势差，所以当它们分别与两个导体相连时，可以由静电计指针的张角判断它们的电势差。外壳是否接地对于显示电势差没有影响，但有时可以增加实验现象的稳定性。
二、工作原理不同
验电器的原理：当验电器指示系统带电后，由于同种电荷的排斥力使指示器发生偏转，它是从力的角度来反映导体带电的情况。当指示系统具有一定的偏转角时，其重力矩与静电力矩平衡。
静电计的原理是：静电计本身是一个电容很小的电容器。金属球、金属杆、指针相当于电容器的一个电极，金属外壳也相当于一个电极，它们之间是绝缘的。
其电容的大小由金属壳的几何尺寸的大小和金属杆及指针的长短、位置所决定。因为指针的偏转角变化对静电计的电容的影响很小，故在指针转动过程中可近似认为静电计的电容值不变。
三、用途不一样
验电器的主要用途：检验物体是否带电，比较带电的种类以及所带电荷量的多少等。
静电计的用途： 由于静电计的特殊结构，使得它又具备验电器不能替代的某些作用。它不但可以定性测量两导体的电势差（这点上面已有，故不重述），还可以定性测量某导体的电势，甚至还可以测量直流电路中的电势差。
静电计上的刻度一般是以静伏（静电系单位）为单位的，而1静伏=300V。故一般的直流电压不能使静电计指针有明显偏转。如果把静电计接在具有几百、几千甚至几万伏电压的直流电路中，静电计指针就会有明显偏转，也就可以用静电计来测量某两点间的电压。
例如把静电计接在感应圈的副线圈上，指针偏转角度会忽大忽小，说明感应圈输出的是不稳定的脉动电压。
一、静电计不能代替电压表测量直流电路两点间电势差：
若把静电计的金属球和接地钮分别与电路中的两点连接，静电计会被充电，理论上讲可以通过指针张角情况定性的反应电压大小，但由于在一般直流电路中的两点间电压比较小，静电计两极所带电荷量很小，致使指针几乎无偏转。
二、电压表不能代替静电计测量电容器两个极板间电势差：
从结构上讲，电压表与静电计不同，它是由磁电式电流计与一个大的分压电阻串联改装而成，通过流过电流计中的电流大小间接地反应直流电路中两点间电压的大小。
用静电计测量两个带电体之间电势差的时候，由于其本身电容很小，对原电容器的带电情况产生的影响可以忽略不计。
但若用电压表来测量电容器两个极板间的电势差，电压表与电容器构成RC回路，致使电容器放电，其带电情况发生改变。所以在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中，不能用电压表代替静电计。
参考资料来源：百度百科-验电器
参考资料来源：百度百科-静电计

名词解释

静电计

静电计，又叫电势差计或指针验电器，是中学静电实验中常用的半定量测量仪器。静电计可以用来检验物体所带电荷的种类并且测量电量。

电容器

电容器是一种容纳电荷的器件，由两个相互靠近的导体在中间夹一层不导电的绝缘介质构成。通常简称其容纳电荷的本领为电容，用字母C表示。 电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制等方面。

电势差

电势差是指电场中两点之间电势的差值，也叫电压，用字母U表示。

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