原理:將一個(gè)已充電電量為Q的平板電容器與靜電計相連,此時(shí)指針和金屬桿帶正電,外殼的內表面將出現負的感應電荷。
從而在金屬桿與外殼間形成電場(chǎng),指針表面的電荷受到電場(chǎng)力的作用,或者說(shuō)受到來(lái)自桿上同種電荷的排斥力及金屬盒內壁的異種電荷的吸引力,使得指針偏轉,帶電量越多,場(chǎng)強越強,則指針的偏角也越大。
可知當靜電計電容保持不變時(shí),靜電計兩極間的電勢差U 與其帶電量Q成正比,U越大,Q越大,指針所受電場(chǎng)力越大,指針張角因此就越大。由此可見(jiàn),指針張角大小能定性地反映靜電計兩極間的電勢差的大小。
使用原理
當A帶電時(shí),電荷主要分布在a、b、c和d四個(gè)部位,其中c和d兩部分所帶電荷以斥力相作用,指針受到一個(gè)使它張開(kāi)的電力矩L1的作用。由于指針的重心略在旋轉軸O點(diǎn)之下,當L1使指針張開(kāi)后,指針的重力便產(chǎn)生一個(gè)使指針復位的重力矩L2。隨著(zhù)指針的偏轉,L1漸?。ㄒ驗閏與d的距離增加,庫侖力變小,力臂也變?。┒鳯2漸大(因為重力力臂增加)。
當A所帶電量q較大時(shí),c和d所帶電量也較大,L1就大,所以α也就大。由于q決定α,所以α的大小能表示q的大小。這就是靜電計可以當作驗電器使用的道理。
由于靜電感應,當A帶電后, B的內層一定帶上與A異號的電荷。若B不接地,則B的外表面帶上與A同號的電荷。若B接地,則B的外表面不帶電。由于靜電計結構的對稱(chēng)性,可以粗略地認為B上的電荷對指針的作用力不產(chǎn)生使指針轉動(dòng)的力矩。
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