浅谈手表式验電(diàn)器与静電(diàn)计之间的差异
点击次数：1770 更新(xīn)时间：2017-08-25
手表式验電(diàn)器它是检验物(wù)體(tǐ)是否带電(diàn)的zui简单的仪器，在玻璃瓶口处有(yǒu)一橡胶塞，塞中插一根金属杆，杆的上端有(yǒu)一金属球，下端悬挂一对金箔（或铝箔）。当带電(diàn)體(tǐ)与金属小(xiǎo)球接触时，箔片因带同性電(diàn)荷相排斥而张开。為(wèi)了避免气流的影响，金属棒和箔片封闭在一个玻璃瓶中，棒与瓶间有(yǒu)绝缘材料相隔。
而静電(diàn)计是用(yòng)静電(diàn)方法测量電(diàn)势差的仪器。实验室常用(yòng)的静電(diàn)计是布劳恩静電(diàn)计，它的结构是在*缘底座上装一鼓形铁壳，铁壳的前面装有(yǒu)透明玻璃，后面装有(yǒu)标有(yǒu)刻度的毛玻璃，在金属壳中绝缘地安装一根金属杆，杆的上端為(wèi)金属小(xiǎo)球，金属杆下部的水平轴上装有(yǒu)金属指针，可(kě)绕水平轴灵活转动。圆筒的底部有(yǒu)接線(xiàn)柱，可(kě)用(yòng)来接地或与其他(tā)导體(tǐ)相连。这样，静電(diàn)计的金属外壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊的電(diàn)容器。
手表式验電(diàn)器的原理(lǐ)：当验電(diàn)器指示系统带電(diàn)后，由于同种電(diàn)荷的排斥力使指示器发生偏转，它是从力的角度来反映导體(tǐ)带電(diàn)的情况。当指示系统具有(yǒu)一定的偏转角时，其重力矩与静電(diàn)力矩平衡。
手表式验電(diàn)器的主要用(yòng)途：检验物(wù)體(tǐ)是否带電(diàn)，比较带電(diàn)的种类以及所带電(diàn)荷量的多(duō)少等。
静電(diàn)计的原理(lǐ)是：从上面的构造分(fēn)析，我们知道静電(diàn)计本身其实就是一个電(diàn)容器。金属球、金属杆、指针相当于電(diàn)容器的一个電(diàn)极，金属外壳也相当于一个電(diàn)极，它们之间是绝缘的。其電(diàn)容的大小(xiǎo)由金属壳的几何尺寸的大小(xiǎo)和金属杆及指针的長(cháng)短、位置所决定。因為(wèi)指针的偏转角变化对静電(diàn)计的電(diàn)容的影响很(hěn)小(xiǎo)，故在指针转动过程中可(kě)近似认為(wèi)静電(diàn)计的電(diàn)容值不变。
现将一个已充電(diàn)電(diàn)量為(wèi)Q的平板電(diàn)容器与静電(diàn)计相连，此时指针和金属杆带正電(diàn)，外壳的内表面将出现负的感应電(diàn)荷，从而在金属杆与外壳间形成電(diàn)场，指针表面的電(diàn)荷受到電(diàn)场力的作用(yòng)，或者说受到来自杆上同种電(diàn)荷的排斥力及金属盒内壁的异种電(diàn)荷的吸引力，使得指针偏转，带電(diàn)量越多(duō)，场强越强，则指针的偏角也越大。
根据Q=CU，可(kě)知当静電(diàn)计電(diàn)容保持不变时，静電(diàn)计两极间的電(diàn)势差U与其带電(diàn)量Q成正比，U越大，Q越大，指针所受電(diàn)场力越大，指针张角因此就越大。由此可(kě)见，指针张角大小(xiǎo)能(néng)定性地反映静電(diàn)计两极间的電(diàn)势差的大小(xiǎo)。
由于静電(diàn)计的特殊结构，使得它又(yòu)具备验電(diàn)器不能(néng)替代的某些作用(yòng)。它不但可(kě)以定性测量两导體(tǐ)的電(diàn)势差（这点上面已有(yǒu)，故不重述），还可(kě)以定性测量某导體(tǐ)的電(diàn)势，甚至还可(kě)以测量直流電(diàn)路中的電(diàn)势差。既然静電(diàn)计本身也是一个電(diàn)容器，那么，把静電(diàn)计并联在直流電(diàn)路中電(diàn)势差不為(wèi)零的两点时，静電(diàn)计就会被充電(diàn)，其指针就应该偏转。但实际上在一般直流電(diàn)路中，由于電(diàn)压较小(xiǎo)，使静電(diàn)计所带電(diàn)荷量很(hěn)小(xiǎo)，指针的偏转角度几乎觉察不出来。静電(diàn)计上的刻度一般是以静伏（静電(diàn)系单位）為(wèi)单位的，而1静伏=300V。故一般的直流電(diàn)压不能(néng)使静電(diàn)计指针有(yǒu)明显偏转。如果把静電(diàn)计接在具有(yǒu)几百、几千甚至几万伏電(diàn)压的直流電(diàn)路中，静電(diàn)计指针就会有(yǒu)明显偏转，也就可(kě)以用(yòng)静電(diàn)计来测量某两点间的電(diàn)压。例如把静電(diàn)计接在感应圈的副線(xiàn)圈上，指针偏转角度会忽大忽小(xiǎo)，说明感应圈输出的是不稳定的脉动電(diàn)压。
由上可(kě)知，手表式验電(diàn)器与静電(diàn)计从原理(lǐ)和用(yòng)途上看都不能(néng)说是一回事，它们只是在结构上相似而已。
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