靜電感應起電機英文解釋翻譯、靜電感應起電機的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 electrostatic induction machine
分詞翻譯:
靜的英語翻譯:
calm; quiet; still
【電】 stat
電感應的英語翻譯:
【化】 electric induction
起電機的英語翻譯:
【電】 hoister
專業解析
靜電感應起電機(Electrostatic Induction Generator)是一種通過靜電感應原理實現電荷分離與積累的物理裝置。其核心機制依賴于導體在電場中的極化現象:當外部帶電體靠近中性導體時,導體内部自由電荷重新分布,形成感應電荷層。典型代表如維姆胡斯特起電機(Wimshurst Machine),通過反向旋轉的絕緣盤與金屬箔片組,在金屬刷觸點處持續産生高電壓。
該裝置包含三個關鍵組件:
- 感應單元:含金屬箔片的絕緣轉盤,通過機械旋轉改變電荷分布
- 電荷收集器:金屬梳狀電極(Leyden jars電容器)儲存分離電荷
- 放電系統:球形電極産生可見電火花,直觀展示能量釋放過程
在應用層面,靜電感應起電機常用于:
- 高中及大學物理教學中靜電場的可視化演示(如電場線分布實驗)
- 早期X射線管等高電壓設備的供電系統原型
- 靜電除塵、噴塗等工業技術的原理驗證裝置
該設備的理論依據可追溯至麥克斯韋電磁方程組中的高斯定律,公式表達為:
$$
Phi_E = ointS mathbf{E} cdot dmathbf{A} = frac{Q{text{enc}}}{varepsilon_0}
$$
其中導體表面電荷密度與電場強度呈正相關。權威文獻如《美國物理教師》期刊(American Journal of Physics)第89卷曾專題分析其電荷倍增效率與轉速的二次方關系。
網絡擴展解釋
靜電感應起電機是一種通過靜電感應和摩擦起電原理産生高電壓的裝置,主要用于靜電學實驗。以下是其詳細解釋:
一、基本概念
靜電感應起電機(Electrostatic Induction Generator)又稱感應起電機,通過導體間靜電感應和摩擦作用積累電荷,形成高電壓環境。其核心功能是連續産生正負電荷,用于演示尖端放電、導體電荷分布、雷電模拟等實驗。
二、結構與組成
- 旋轉盤:由兩塊反向旋轉的圓形有機玻璃盤組成,表面貼有對稱分布的鋁片,通過皮帶傳動實現反向轉動。
- 電刷系統:包含固定電刷和懸空電刷。固定電刷與鋁片接觸摩擦,懸空電刷通過金屬杆連接萊頓瓶(電容裝置)以儲存電荷。
- 電荷存儲裝置:萊頓瓶用于儲存電荷,放電小球通過感應帶電産生電火花。
三、工作原理
- 摩擦起電:鋁片與銅絲電刷摩擦時,鋁片因靜電序列位置帶正電,銅絲帶負電。
- 靜電感應與電荷轉移:
- 旋轉過程中,鋁片靠近帶電區域時發生靜電感應,電荷通過電刷轉移至萊頓瓶。
- 反向旋轉的雙盤設計增強電荷積累效率,使兩萊頓瓶分别儲存正負電荷。
- 放電過程:當兩放電小球接近時,儲存的異種電荷通過空氣電離産生電火花。
四、應用場景
- 教學實驗:演示靜電場的電力線分布、導體表面電荷特性等。
- 現象模拟:模拟雷電、尖端放電等自然現象。
- 高電壓研究:配合真空管研究放電特性。
五、補充說明
- 曆史背景:早期靜電實驗依賴此類裝置,其設計體現了靜電感應與導體平衡性質的結合。
- 注意事項:操作時需避免人體靜電幹擾,工業中需防範電荷積累引發的爆炸風險。
如需進一步了解具體實驗步驟或技術參數,可參考、6、7等來源。
分類
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