作业帮范德格拉夫起电机的原理是什么?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/04/29 07:18:15
范德格拉夫起电机的原理是什么?
范德格拉夫起电机为什么能够用几万伏特的直流电电源在金属球上生成千兆伏特的静电?
分以下几个小问题
1:范德格拉夫起电机能够在球体上储存住电荷吗?
2:为什么是金属球?静电的电场会让电荷聚集到金属球的外表面,这是什么目的?为什么球体越大静电越大?
3:金属针的目的是什么?利用尖端放电来累计更多电荷提升电压?
总而言之就是为什么能够累计出这么多电荷
范德格拉夫起电机为什么能够用几万伏特的直流电电源在金属球上生成千兆伏特的静电?
分以下几个小问题
1:范德格拉夫起电机能够在球体上储存住电荷吗?
2:为什么是金属球?静电的电场会让电荷聚集到金属球的外表面,这是什么目的?为什么球体越大静电越大?
3:金属针的目的是什么?利用尖端放电来累计更多电荷提升电压?
总而言之就是为什么能够累计出这么多电荷
你的问题很像是关于网易公开课里电与磁那门课程里出现的范德格拉夫起电机的问题.其基本原理利用了两点：静电感应与导体静电平衡的性质.利用这两点可以解释
1：为什么是金属球,静电感应平衡后电荷分布于导体形状有关,曲率越大处电荷密度越大,做成球体就是为了使电荷分布均匀而不至于使某个地方先击穿了而发生放电.
2：金属针其实就是利用了静电平衡时电荷更多地聚集在尖端处,从而提高发电效率,你说的应该是正确的.
关于球体越大积累电荷能够越多是由于：导体球是一个电容,其大小为C=Q/U,利用U=Q/4πεR可得出C=4πεR,可见导体球越大电容越大,而电容反映的是导体球存储电荷的能力,因此得出导体球越大便能够带更多电荷的结论.
至于你的第一问,不是很明白,在摩擦起电的现象里我们看到玻璃棒,橡胶棒能够带电,其实所有的物体都能够带电,只是难易程度不同,而金属是良好的容易带电的物质.
最后一点要说明的是,金属指针是放在导体球壳里不会受到电场力的作用,这样它就可以源源不断的把电荷转移到导体球上,但是导体球有一定的容纳电荷的能力,超过这个限度后就再也不能带上更多的电了,把电荷拿给它它也通过空气把电放走了.
关于第二点修正一下,金属针有两段接近直流电源的那端是利用尖端放电（就像避雷针把电导入大地一样）带上电的,另一端是与导体球内部接触的,导体球内部是不带电的,所以金属针能够源源不断的把电荷输送到导体球上.
1：为什么是金属球,静电感应平衡后电荷分布于导体形状有关,曲率越大处电荷密度越大,做成球体就是为了使电荷分布均匀而不至于使某个地方先击穿了而发生放电.
2：金属针其实就是利用了静电平衡时电荷更多地聚集在尖端处,从而提高发电效率,你说的应该是正确的.
关于球体越大积累电荷能够越多是由于：导体球是一个电容,其大小为C=Q/U,利用U=Q/4πεR可得出C=4πεR,可见导体球越大电容越大,而电容反映的是导体球存储电荷的能力,因此得出导体球越大便能够带更多电荷的结论.
至于你的第一问,不是很明白,在摩擦起电的现象里我们看到玻璃棒,橡胶棒能够带电,其实所有的物体都能够带电,只是难易程度不同,而金属是良好的容易带电的物质.
最后一点要说明的是,金属指针是放在导体球壳里不会受到电场力的作用,这样它就可以源源不断的把电荷转移到导体球上,但是导体球有一定的容纳电荷的能力,超过这个限度后就再也不能带上更多的电了,把电荷拿给它它也通过空气把电放走了.
关于第二点修正一下,金属针有两段接近直流电源的那端是利用尖端放电（就像避雷针把电导入大地一样）带上电的,另一端是与导体球内部接触的,导体球内部是不带电的,所以金属针能够源源不断的把电荷输送到导体球上.