姜祖国 胡尊山

(江苏省沭阳高级中学,江苏 沭阳 223600)

开尔文滴水起电机的传统装置滴水速度慢、水流细等原因导致积累电荷慢,受湿度影响大,实验效果差.针对以上情况,笔者进一步探究实验,改进装置,着重解决以下问题:(1) 快速起电.做到不受尖端放电、空气潮湿等影响而快速积累大量电荷,实验时在极短时间内产生静电.(2) 拓展实验.将装置作为高压电源,完成静电飞花、火花放电、静电摆、静电风轮等各种高压静电实验.

1 实验原理

图1 起电机装置图

起电机的起电原理是感应起电,如图1所示,从同一水源流出的水经过两感应线圈落入下方的储水容器,两个感应圈与其下方的储水容器用导线进行交叉连接,形成正反馈.水中含有微弱的正负电荷,当两管道中有水流下,通过感应圈落入下方储水容器时,由于静电感应,将使感应圈A及与之相连的储水容器D带上同种电荷,同时另一感应圈B及与之相连的储水容器C将带上与A、D相反的异种电荷.当水持续流动时在两感应圈及与之相连的容器上不断积累电荷,产生高压.

2 所需的材料及工具

电木板、塑料水桶、导水管、304不锈钢感应圈2个、导线、水泵、304不锈钢金属盆2个、铝箔纸、透明亚克力管(1000×50、1000×40各2根)、304不锈钢板、黄铜片等材料.

3 装置结构

整体结构包含以下几个主要部分:框架(透明塑料管架、电胶木板底座、弯头塑料管等);供水系统(含电动水泵、水桶、塑料透明输水软管);起电系统(感应圈、反馈导线、不锈钢储水容……