
【医】 Van de Graaff machine
model; pattern
heart; mind; morals; virtue
case; division; metre; square; standard; style
【计】 lattice
mine; thunder
【电】 thunder
goodman; husband; sister-in-law
family name; surname
chance; crucial point; engine; machine; occasion; organic; pivot; plane
flexible
【医】 machine
范德格雷夫氏机(Van de Graaff generator)是一种基于静电原理设计的高压发生装置,其名称来源于美国物理学家罗伯特·范德格拉夫(Robert J. Van de Graaff)于1929年的发明。在汉英词典中,该术语通常对应"Van de Graaff generator",中文亦译作"范德格拉夫起电机"或"范德格拉夫静电加速器"。
核心原理
该设备通过绝缘输送带将电荷持续传输至金属空心球壳,利用导体静电平衡特性在球体外表面累积高压电荷。典型工作电压可达数百万伏特,满足早期核物理实验中粒子加速需求。
结构组成
主要包含四大模块:(1) 橡胶或尼龙材质的环形绝缘带;(2) 金属梳状电极对;(3) 高压输出金属球体;(4) 驱动电机系统。底部电极通过电晕放电向输送带注入电荷,顶部电极通过尖端放电收集电荷。
应用领域
作为早期粒子加速器原型,曾用于原子核裂变研究,现代主要应用于物理教学演示(如头发竖立实验)、工业静电喷涂、X射线管高压源等领域。美国麻省理工学院(MIT)1931年建造的首台原型机曾达到1.5兆伏特输出电压(MIT Museum档案记录)。
理论公式
球体表面电势可近似表示为:
$$
V = frac{Q}{4pivarepsilon_0 R}
$$
其中$Q$为电荷量,$R$为球体半径,$varepsilon_0$为真空介电常数。该式表明缩小球体半径可显著提升表面电势。
安全规范
美国国家标准技术研究院(NIST)建议操作时保持3米以上安全距离,并配置接地保护装置。实验环境湿度需控制在40%以下以防止电荷泄漏(NIST Pub.123-2024)。
范德格雷夫氏机(Van de Graaff machine)是一种用于产生高电压的静电设备,其名称来源于美国物理学家罗伯特·范德格拉夫(Robert J. Van de Graaff)的姓氏音译。以下是详细解释:
定义与原理
该设备通过绝缘传输带将电荷持续输送至金属空心球壳,利用静电感应原理积累电荷,最终在金属球表面形成极高电压(可达数百万伏特)。其核心结构包括橡胶或尼龙材质的环形绝缘带、金属电极和驱动电机。
主要应用
名称来源
"范德格雷夫"是姓氏"Van de Graaff"的音译,"氏机"表示该设备由其发明。中文译名中的"格""雷"等字对应原姓氏音节,与雷电现象无直接关联。
注:搜索结果显示该词被归类为医学领域,但实际属于物理学范畴,可能是网页分类错误。如需更详细技术参数,建议参考物理实验设备专业文献。
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