范式起電機——日常生活中的靜電

在日常生活中有很多靜電的應用，像影印機、靜電除塵器、靜電噴漆。認識靜電也可使我們避免它可帶來的危險，例如在運載可燃物品的車輛尾端系上接地鐵鏈，把電荷傳到地面，以免電火花引致火災。同理，醫(yī)院的手術室里，因為時常應用氧氣和可燃的藥類，所以地板通常是抗靜電的，而所有機器亦需接地，以免火花引發(fā)炸的情況。

范式起電機——起電原理介紹

尖面放電原理

傳送帶左邊做上行運動、右邊做下行運動。負電荷隨著傳送帶的上行而上移，當負電荷到達上滾輪附近時，在上滾輪附近設置有集電梳，所謂集電梳就是一排整齊的金屬尖針，它的外形正像日常生活用品-梳頭的梳子。在尖面導體強電場的作用下，與尖面電荷極性相反的離子飛向面端跟尖面電荷中和；與尖面電荷極性相同的離子受到排斥背離尖面飛走，這就是所謂尖面放電。根據(jù)尖面放電原理，傳送帶上的負電荷（束縛電荷）經(jīng)過集電梳時必然發(fā)生尖面放電，負電荷飛向尖面并迅速分布到球殼表面。總之，在尖面放電的作用下，傳送帶的負電荷順利地轉移到金屬球外表面。

范式起電機的起電原理

火花放電原理

起電機金屬球相當于一個電容器，這個電容器可視為兩個同心球殼構成，一個球殼半徑是R ；另一個球殼半徑為無窮大，兩球殼組成的電容器容量是C=4πε0R。集電梳作用就是給這個電容器不斷充電。大球帶上足夠的負電荷后，將小球靠近大球，可看到明亮的電火花同時聽到爆鳴聲，即發(fā)生了“火花放電”?；鸹ǚ烹姇r碰撞電離并不是發(fā)生在兩個電極之間的整個區(qū)域，而是發(fā)生在狹窄曲折的閃光通道中?？諝鈸舸┖笸蝗挥山^緣體變?yōu)閷w，兩個電極上的電荷很快中和，因此放電之后兩極間的電壓迅速降低，火花放電很快停止。需要等待起電機繼續(xù)起電，當兩極間的電壓又升到一定數(shù)值方能再次看到火花放電，所以火花放電是間斷發(fā)生的。