静电高压
一、实验目的
诠释等电位原理。
二、背景知识
古希腊是西方电磁学的发源地。2500年前左右,古希腊哲学家塔勒斯在研究天然磁石的磁性时发现用丝绸、法兰绒摩擦琥珀之后也有类似于磁石能吸引轻小物体的性质。所以,塔勒斯成为有历史记载的第一个静电实验者。
三、实验原理
本实验诠释的是等电位原理。实验时导体球上虽加有直流高压,但由于表演者站在绝缘台上,且始终保持与导体球等电位,人与导体球都与地绝缘,不形成回路,所以对人体没有任何危险。此时大量电荷聚集在导体球及人体的表面,从而在周围空间形成强电场。人体毛发是电介质,电介质在强电场作用下发生极化,并沿电场线方向排布。
四、实验操作及现象
1.用放电杆对高压球进行放电,确保上一次实验后放电彻底;
2.表演者站上绝缘台,将手放在金属球上(整个实验过程中不得松手);
3.说明实验进行时的注意事项;
4.将电压调节旋钮逆时针旋到零点,用钥匙打开电源开关,按一下“合闸”按钮,顺时针调电压调节旋钮,逐渐升高电压,同时观察挂在墙上的电压表示数,当电压升至100千伏以上时,就可以看到表演者的头发竖起来了,在此过程中请表演者不断晃动头发以克服粘连,得到最佳的实验效果;
5.观察完毕,逆时针调节电压旋钮,使电压降到最低,按“分闸”按钮,关闭电源开关,表演者松手并走下绝缘台,可以看到当表演者的脚接触地面的瞬间,脚与地面间有放电现象,且竖起的头发同时落下;
五、注意事项
1.实验进行期间表演者切不可松开放在金属球上的手;
2.表演者在实验过程中不得靠近或触摸周围的任何接地物体,观众也不可靠近表演者或导体球;
3.实验结束,务必用放电杆将高压球彻底放电;
4.表演者最好是长发,且没用发胶者。
六、应用拓展
(一)静电发生器
(二)静电放电枪
(三)静电除尘
(四)静电喷涂
(五)静电纺纱