张立新

( 南通师范高等专科学校如皋校区 江苏 南通 226500 )

范氏起电机的工作原理及常见故障排除

张立新

( 南通师范高等专科学校如皋校区 江苏 南通 226500 )

阐述了范氏起电机的整机工作原理：包括摩擦起电、尖端放电、电荷自激等基本理论；讨论了范氏起电机常见故障的排除方法.

范氏起电机 摩擦起电 尖端放电 电荷自激机制

随着教育技术装备的日趋完善，范氏起电机走进了各类学校的实验室．范氏起电机的全称是范德格拉夫起电机，由美国物理学家罗伯特·杰米森·范德格拉夫于1931年发明.范氏起电机是静电教学演示实验常用的仪器设备，它将众多静电学原理精彩地链接起来而构成自身的工作原理；该起电机使稍纵即逝的静电变得易于控制，为演示实验和科学研究提供了可靠的静电源．

1 范氏起电机工作原理

演示实验用范氏起电机的内部结构如图1所示．主要部件有金属球壳、绝缘支架、上滚轮、下滚轮、传送带、自激梳、集电梳、单相交流电动机等．范氏起电机的工作过程涉及到哪些静电学基础理论呢？

图1 演示实验用范氏起电机

1.1 摩擦起电原理

如图1所示，范氏起电机静电荷来源是基于两种不同材料摩擦起电的原理(包括紧密接触起电)．一般说来两种不同的材料发生摩擦时都会发生电荷的转移，获得电子的材料带负电；失去电子的材料带正电．由于金属材料的自由电子很容易转移，保存这些电荷特别困难，所以实际应用……