
【电】 binant electrometer
bisect; bisection
【计】 dichotomizing
【医】 bipartition
electrometer
【化】 electrometer
【医】 electrometer
对分静电计(Bifilar Electrometer)是经典静电测量仪器的一种特殊类型,其核心原理基于金属悬丝的双线悬挂结构实现微小电荷量的高灵敏度检测。该装置通过两根平行金属丝悬挂可旋转的金属箔片或轻质导体,当外部电势施加时,导体因静电作用发生偏转,偏转角度与电势差呈线性关系。
从结构特征分析,对分静电计区别于传统单线悬丝静电计的关键在于双线悬挂系统的引入。这种设计有效降低了机械振动干扰,同时通过几何对称性提升测量稳定性。英国物理学家威廉·汤姆逊(开尔文勋爵)在19世纪改进的双线悬挂系统,使该仪器可检测低至$10^{-8}$ C量级的电荷量。
在工程应用领域,该设备曾广泛应用于早期核物理实验中的电离辐射测量,以及材料表面电荷分布研究。美国国家标准技术研究院(NIST)的档案文献显示,其改良型号在1930年代达到0.1毫伏级电势分辨率,成为当时实验室标准设备。
现代教学实验中,对分静电计仍作为理解静电相互作用原理的教具使用。剑桥大学卡文迪许实验室的《基础物理仪器史》指出,其直观的机械响应特性对静电学理论教学具有不可替代的演示价值。
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以下基于现有资料,综合解释静电计的基本原理和常见类型,供参考:
静电计是一种测量物体电荷量或电势差的仪器,常用于检测静电荷分布、电场强度等参数。根据应用场景不同,它也被称为“电势差计”或“指针验电器”。
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