静电感应起电机英文解释翻译、静电感应起电机的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 electrostatic induction machine
分词翻译:
静的英语翻译:
calm; quiet; still
【电】 stat
电感应的英语翻译:
【化】 electric induction
起电机的英语翻译:
【电】 hoister
专业解析
静电感应起电机(Electrostatic Induction Generator)是一种通过静电感应原理实现电荷分离与积累的物理装置。其核心机制依赖于导体在电场中的极化现象:当外部带电体靠近中性导体时,导体内部自由电荷重新分布,形成感应电荷层。典型代表如维姆胡斯特起电机(Wimshurst Machine),通过反向旋转的绝缘盘与金属箔片组,在金属刷触点处持续产生高电压。
该装置包含三个关键组件:
- 感应单元:含金属箔片的绝缘转盘,通过机械旋转改变电荷分布
- 电荷收集器:金属梳状电极(Leyden jars电容器)储存分离电荷
- 放电系统:球形电极产生可见电火花,直观展示能量释放过程
在应用层面,静电感应起电机常用于:
- 高中及大学物理教学中静电场的可视化演示(如电场线分布实验)
- 早期X射线管等高电压设备的供电系统原型
- 静电除尘、喷涂等工业技术的原理验证装置
该设备的理论依据可追溯至麦克斯韦电磁方程组中的高斯定律,公式表达为:
$$
Phi_E = ointS mathbf{E} cdot dmathbf{A} = frac{Q{text{enc}}}{varepsilon_0}
$$
其中导体表面电荷密度与电场强度呈正相关。权威文献如《美国物理教师》期刊(American Journal of Physics)第89卷曾专题分析其电荷倍增效率与转速的二次方关系。
网络扩展解释
静电感应起电机是一种通过静电感应和摩擦起电原理产生高电压的装置,主要用于静电学实验。以下是其详细解释:
一、基本概念
静电感应起电机(Electrostatic Induction Generator)又称感应起电机,通过导体间静电感应和摩擦作用积累电荷,形成高电压环境。其核心功能是连续产生正负电荷,用于演示尖端放电、导体电荷分布、雷电模拟等实验。
二、结构与组成
- 旋转盘:由两块反向旋转的圆形有机玻璃盘组成,表面贴有对称分布的铝片,通过皮带传动实现反向转动。
- 电刷系统:包含固定电刷和悬空电刷。固定电刷与铝片接触摩擦,悬空电刷通过金属杆连接莱顿瓶(电容装置)以储存电荷。
- 电荷存储装置:莱顿瓶用于储存电荷,放电小球通过感应带电产生电火花。
三、工作原理
- 摩擦起电:铝片与铜丝电刷摩擦时,铝片因静电序列位置带正电,铜丝带负电。
- 静电感应与电荷转移:
- 旋转过程中,铝片靠近带电区域时发生静电感应,电荷通过电刷转移至莱顿瓶。
- 反向旋转的双盘设计增强电荷积累效率,使两莱顿瓶分别储存正负电荷。
- 放电过程:当两放电小球接近时,储存的异种电荷通过空气电离产生电火花。
四、应用场景
- 教学实验:演示静电场的电力线分布、导体表面电荷特性等。
- 现象模拟:模拟雷电、尖端放电等自然现象。
- 高电压研究:配合真空管研究放电特性。
五、补充说明
- 历史背景:早期静电实验依赖此类装置,其设计体现了静电感应与导体平衡性质的结合。
- 注意事项:操作时需避免人体静电干扰,工业中需防范电荷积累引发的爆炸风险。
如需进一步了解具体实验步骤或技术参数,可参考、6、7等来源。
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