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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，即發生了“火花放電”。火花放電時碰撞電離并不是發生在兩個電極之間的整個區域，而是發生在狹窄曲折的閃光通道中。空氣擊穿后突然由絕緣體變為導體，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起電，當兩極間的電壓又升到一定數值方能再次看到火花放電，所以火花放電是間斷發生的。

范式起電機——故障排除方法

起電機幾乎不起電

很大可能的原因就是機器潮濕或灰塵多致使各部件絕緣性能變差。如果絕緣支架、下滾輪、上滾輪、橡膠帶、金屬球表面等有纖維物、汗漬或灰塵等，都會造成許多微小的尖面，使產生的電荷直接從尖面通過電暈放電流散到空氣中。因此需要用清潔抹布將各個組件表面擦干凈，且不要用手直接觸摸儀器。環境濕度太大也會導致起電機不起電，含雜質的水分子附著在絕緣體表面會使儀 器絕緣性能 大大降低。起電機內部安裝有一盞白熾燈可用來烘干除濕。如果白熾燈不亮，可以檢查電路故障或者更換新燈泡。若白熾燈烘干效果不理想可考慮另加紅外線的烘干熱源，總之要保證演示實驗環境的清潔、通風、干燥。

范式起電機——故障排除方法介紹

傳送帶偏離上下滾輪的中線

當傳送帶偏離上下滾輪的中線較多時，傳送帶會與絕緣支架內壁摩擦，造成傳送帶與支架內壁磨損受傷。此時需要松開電動機安裝支架，重新調整電動機位置且固定之；或者調試上滾輪兩端的螺母，使橡膠帶到達較理想的中線位置。傳送帶如果出現裂紋老化現象直接影響起電效果，必須更換新的傳送帶。此外需要注意：教學演示結束要將小球與大球接觸完全放電后人體方可接觸金屬球。