中村講述-靜電計的工作原理

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第二十二課-靜電計的工作原理

靜電計，又叫電勢差計或指針驗電器，是中學靜電實驗中常用的半定量測量儀器。靜電計可以用來檢驗物體所帶電荷的種類

并且測量電量。

工作原理

金屬球、金屬桿、指針相當于電容器的一個電極，金屬外殼也相當于一個電極，它們之間是絕緣的。

其電容的大小由金屬殼的幾何尺寸的大小和金屬桿及指針的長短、位置所決定。因為指針的偏轉角變化對靜電計的電容的影響很小，

故在指針轉動過程中可近似認為靜電計的電容值不變。

現以測電容器電壓為例說明其原理。將一個已充電電量為Q的平板電容器與靜電計相連，此時指針和金屬桿帶正電，外殼的內表面將出現負的感應電荷，從而在金屬桿與外殼間形成電場，指針表面的電荷受到電場力的作用，或者說受到來自桿上同種電荷的排斥力及金屬盒內壁的異種電荷的吸引力，使得指針偏轉，帶電量越多，場強越強，則指針的偏角也越大。

根據Q = CU，可知當靜電計電容保持不變時，靜電計兩極間的電勢差U 與其帶電量Q成正比，U越大，Q越大，指針所受電場力越大，指針張角因此就越大。由此可見，指針張角大小能定性地反映靜電計兩極間的電勢差的大小。

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