静电计原理

静电计工作原理~

原理：将一个已充电电量为Q的平板电容器与静电计相连，此时指针和金属杆带正电，外壳的内表面将出现负的感应电荷。
从而在金属杆与外壳间形成电场，指针表面的电荷受到电场力的作用，或者说受到来自杆上同种电荷的排斥力及金属盒内壁的异种电荷的吸引力，使得指针偏转，带电量越多，场强越强，则指针的偏角也越大。
可知当静电计电容保持不变时，静电计两极间的电势差U 与其带电量Q成正比，U越大，Q越大，指针所受电场力越大，指针张角因此就越大。由此可见，指针张角大小能定性地反映静电计两极间的电势差的大小。

扩展资料使用原理
当A带电时，电荷主要分布在a、b、c和d四个尖端部位，其中c和d两部分所带电荷以斥力相作用，指针受到一个使它张开的电力矩L1的作用。由于指针的重心略在旋转轴O点之下，当L1使指针张开后，指针的重力便产生一个使指针复位的重力矩L2。随着指针的偏转，L1渐小（因为c与d的距离增加，库仑力变小，力臂也变小）而L2渐大（因为重力力臂增加）。
当A所带电量q较大时，c和d所带电量也较大，L1就大，所以α也就大。由于q决定α，所以α的大小能表示q的大小。这就是静电计可以当作验电器使用的道理。
由于静电感应，当A带电后， B的内层一定带上与A异号的电荷。若B不接地，则B的外表面带上与A同号的电荷。若B接地，则B的外表面不带电。由于静电计结构的对称性，可以粗略地认为B上的电荷对指针的作用力不产生使指针转动的力矩。
参考资料静电计_百度百科

物理教材中提到静电计是在验电器的基础上制成的，用来测量电势差。把它的金属球跟一个导体连接，把它的金属外壳跟另一个导体连接（或同时接地），从指针的偏转角度就可以测出两个导体间的电势差。对于其中的原理书中没有过多的解释，现结合验电器的原理作以下探讨。



验电器的是根据同种电荷相互排斥的原理制成的，让验电器的金属小球带上点，通过金属杆与金属小球相连的两个金属箔片也会带上同种电荷。同种电荷互相排斥，金属箔片就会张开一定的角度。带电小球带的电量越多，金属箔片带的电量也越多，排斥力就越大，张角也就越大。静电计根据验电器的原理，加以改造，可根据张角的大小来判断电压的大小。

如右图所示，验电器与静电计在结构上基本相同，与验电器相比，静电计上的两个金属箔其中一个固定（如右图中粗线所示），另一个可以自由张开（作为测电压大小的指针），在加上刻度盘，就成了静电计。与验电器张角大小的原理一致，静电计张角的大小反映的是“金属箔”带电的多少，即张角的大小由“金属箔”带电的多少决定。但静电计又如何反映出电压的大小，可结合验电器从静电感应的角度作出解释：

验电器的金属箔带电，可能是验电器本身的金属小球带电，然后传给金属箔，使其有一定的张角。若验电器本身带的电越多，则张角越大。另外如发生静电感应，也可使金属箔张角发生变化。如右图，如让一带正电小球靠近验电器的金属小球，由于静电感应，验电器的金属小球就会带上负电荷，而金属箔带上正电荷，验电器也会张开一角度。若带电小球离验电器的金属小球越近，则静电感应越强，验电器的金属小球带的负电荷与金属箔带的正电荷都会增加，金属箔的张角也就越大。

电容器的两个极板也存在着静电感应，如果两极板的距离增大，两极板的静电感应势必减弱，这样电容器B板右侧所带的正电量+Q会减少+△Q，减少的部分电量+△Q传给大地，A板左侧所带的负电荷-Q也会减少相应的-△Q，减少的部分电量-△Q只能传给静电计的金属箔，由于金属箔所带的电量增加-△Q，总电量变为-(q+△Q)这样金属箔的张角变大，对应着电容器两极板间距离增大，电容C减小，电压U变大。同理，若减小两极板的距离，极板间的静电感应将增强，电容器B板右侧的正电量会增加+△Q，增加的部分电量+△Q是从大地传给的，而A板左侧的负电荷也会增加相应的-△Q，增加的电量-△Q，只能是静电计的金属箔传给的，这样金属箔所带的电量减少-△Q，总电量变为-(q-△Q)张角将变小，对应着电容器两极板间距离减小，电容C变大，电压U减小。

对电容器所带电量的讨论：通过上面的分析可以看出，电容器间的距离发生变化时，由于B板接地，结合静电感应的变化，电容器B板上的净电量+Q会发生变化，A板上的净电量-Q也会发生变化，会相应地增加或减少△Q。对于B板△Q是在B板的右侧面上与大地之间发生转移，对于A板△Q是在A板左侧与静电计的“金属箔”上发生转移。但△Q值应该非常小（因为静电计的”金属箔”本身所能带的电量是很小的），也就是电容器上的电量有微弱的变化，不是很显著。但这点微弱的电量变化对“金属箔”的张角的影响确是不可以忽略的。

电容不变，电压和电荷量成正比

特斯拉感应线圈

静电计 是磁场感应的运用

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鹤壁市19148195258： 静电计的原理 - ？
诺砍转化： 静电计,它的结构是在一绝缘底座上装一金属圆筒作为外壳,外壳的前面装有透明玻璃,后面装有标有刻度的毛玻璃,顶端带有金属球的金属杆插入圆筒内,金属杆和圆筒间装有绝缘套筒,金属杆下部的水平轴上装有金属指针,可绕水平轴灵活...

鹤壁市19148195258： 静电计的原理是什么 - ？
诺砍转化： 开始静电计接地电势为0然后把它和电容器两极相连由于电势差产生瞬间电流 电子定向移动 电量Q 一瞬过后 它俩电势相等 静电计测得的电势差必定等于此时电容器两极的电势差 电势差产生场强,于是有力的作用 表现在张角上

鹤壁市19148195258： 静电计的工作原理 - ？
诺砍转化： 首先需要确定的是,你不明白.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.回答完毕.

鹤壁市19148195258： 验电器与静电计的工作原理是什么 - ？
诺砍转化：[答案] 在高中物理电场中,有两个形状很相似的实验仪器验电器和静电计,验电器的作用是检验带电体是否带电,而静电计的作用是测量电势差,这让许多学生产生了疑惑,这两个看似相同的实验仪器怎么会在工作时有如此大的区别,它们的工作原理又是...

鹤壁市19148195258： 物理问题 题目我会 求静电计工作原理 - ？
诺砍转化： A对.分析:因为静电计(也相当于一个电容器)的电容远小于左侧的电容器电容,所以可认为左电容器的电量Q不变.对左电容器:C=Q / U=εS /(4πKd) 在Q不变的情况下,当S不变、增大d时,U是增大的,所以θ也增大.---A对,B错 在Q不变的情况下,当d不变、减小S时,U是增大的,所以θ也增大.---C、D都错

鹤壁市19148195258： 静电计测电压原理是什么? - ？
诺砍转化： 物理教材中提到静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球跟一个导体连接,把它的金属外壳跟另一个导体连接(或同时接地),从指针的偏转角度就可以测出两个导体间的电势差.对于其中的原理书中没有过多的解释...

鹤壁市19148195258： 静电计的偏转原理是什么,它与所带电荷量,两端电压那个有关 - ？
诺砍转化： 答:与所带电荷量有关.利用相同电荷间相互排斥的原理.

鹤壁市19148195258： 静电计为什么能测电势差 - ？
诺砍转化：[答案] 静电计原理 1,明确静电计的结构:平板电容器一极板A接地,另一极板B与金属球相连,静电计外壳接地(注解:金属球、杆、铂片为一体与外壳连接处用绝缘橡胶隔离的).这样构造的目的:A板和金属外壳因接地电势相等,B板和金属球电势相等....

鹤壁市19148195258： 关于物理,静电计是怎么工作的?求简单解释 - ？
诺砍转化： 静电计工作原理:静电计的金属球和金属外壳分别与被测量的导体用导线连接,例如分别与平行板电容器的正负极板相连.当电荷停止移动后,静电计的金属杆与外壳之间的电势差,跟平行板电容器两极板间的电势差相等.由于静电计也是一个电容器,其指针所带电荷量跟指针和外壳间的电势差成正比,电势差越大,指针带电荷量越多,张开的角度也越大,所以根据指针所指刻度,可以定量地知道指针与外壳问的电势差,也就知道了平行板电容器两极板间的电势差.

鹤壁市19148195258： 静电计的工作原理是什么?为什么电势差减小偏角就减小?？
诺砍转化： 静电感应,静电计受到的静电力减小.