范式起电机的起电原理

电荷自激原理

摩擦起电的电荷量太小，不能使金属球带上足够多的静电荷，大球与小球之间不能产生---的火花放电。因此仪器还需要电荷的自激机制。下滚轮、传送带、自激梳三者构成了电荷自激系统。在摩擦起电的过程中，负电荷被传送带源源不断地运走，但正电荷只能---在下滚轮，而且越聚越多。这样下滚轮正电荷的面密度就---高于传送带的负电荷的面密度，因此正电荷是矛盾的主要方面：下滚轮周围空间的电场就是正电荷形成的---电场。在正电荷电场作用下导致自激梳发生尖面放电，由于传送带的中介隔离作用，尖面放电放出的负电荷不能与下滚轮的正电荷相遇中和，这些负电荷只能吸附于传送带且被上行的传送带带走。运转一定时间后，下滚轮的带电荷增加量与泄漏量达到动态平衡。一定量的正电荷通过自激梳的尖面放电可产生的负电荷，这就是范氏起电机的电荷自激原理。实验表明：取下自激梳仅依靠摩擦电荷对金属球充电它只能带有微弱电荷。

范式起电机——故障排除方法介绍

起电机正常工作但起电量较小

这也是经常发生的故障，造成故障的原因可能来自几个方面。一是自激梳的位置发生偏移。由前文分析可知，集电梳就是一排整齐的金属尖针，而金属尖针紧密连续的排列就等同于金属刀片。电荷自激原理告诉我们，集电梳可以实现下滚轮的正电荷通过尖面放电原理产生的负电荷，且附着于传送带而上行。因此自激梳如果出现偏移就不能---地发挥电荷自激装置的作用，起电机只能产生微弱的静电荷。可以仔细地调整自激梳到“合适位置”----使得自激梳尽量靠近传送带但不要碰触传送带；二是集电梳的位置发生偏移。集电梳如果与传送带距离太大即不能---地收集静电荷；集电梳如果与传送带的距离过近则容易划伤传送带，也不能正常地收集静电荷。可以通过反复仔细的调节集电梳的左右两侧螺母使其到达合适位置，这里的“合适位置”与自激梳的要求相同；三是前面说到的潮湿问题以及仪器不清洁问题也是造成起电机电荷量小的原因。

传送带偏离上下滚轮的中线

当传送带偏离上下滚轮的中线较多时，传送带会与绝缘支架内壁摩擦，造成传送带与支架内壁磨损---。此时需要松开电动机安装支架，重新调整电动机位置且固定之；或者调试上滚轮两端的螺母，使橡胶带到达较理想的中线位置。传送带如果出现裂纹老化现象直接影响起电效果，必须更换新的传送带。此外需要注意：教学演示结束要将小球与大球接触完全放电后人体方可接触金属球。

范式起电机的实验原理 

当内腔导体的腔内沒有其他带电体时，在静电平衡情况下导体内腔内表层上无电荷，电荷只有---在内腔的外表层，范得格拉夫起电机便是运用内腔导体的这一特点做成的。大金属材料壳由绝缘层支撑适用着，传送带是---橡胶布制成的，由一对转轴推动。传送带由连接开关电源一端的尖面的导体喷涌电荷而通电。在尖面导体的正对面，传送带身后的接地装置导体板的效果是提升由尖面的导体向传送带的电荷喷涌。当通电传送带历经另一尖面导体的附近时，尖面的导体便将电荷传输给予它相连的导体球壳。这种电荷将所有分散在金属材料壳的表面表面，使它相比于地的电位差持续的提升。 起电机因为---级放电而使箔片上携带电荷并持续获得并堆积较多的电荷，而箔片上的电荷又根据尖面充放电的方式而使莱顿瓶不断累积电荷，做到得到较高的工作电压的目地。逐渐上辊与胶布磨擦而造成的负电荷，被上辊旁的集电梳所搜集到电级球上。与此同时胶布与上辊磨擦而造成的正电荷，由胶布传至下辊，被下辊旁的下集电梳搜集入地。而下辊产生的负电荷，由胶布运输到上辊，被集电梳搜集到电级球上，电动机不断地运行，持续不断以上全过程，进而产生---电位.，产生很多电荷汇聚在球型罩上。