
【電】 binant electrometer
bisect; bisection
【計】 dichotomizing
【醫】 bipartition
electrometer
【化】 electrometer
【醫】 electrometer
對分靜電計(Bifilar Electrometer)是經典靜電測量儀器的一種特殊類型,其核心原理基于金屬懸絲的雙線懸挂結構實現微小電荷量的高靈敏度檢測。該裝置通過兩根平行金屬絲懸挂可旋轉的金屬箔片或輕質導體,當外部電勢施加時,導體因靜電作用發生偏轉,偏轉角度與電勢差呈線性關系。
從結構特征分析,對分靜電計區别于傳統單線懸絲靜電計的關鍵在于雙線懸挂系統的引入。這種設計有效降低了機械振動幹擾,同時通過幾何對稱性提升測量穩定性。英國物理學家威廉·湯姆遜(開爾文勳爵)在19世紀改進的雙線懸挂系統,使該儀器可檢測低至$10^{-8}$ C量級的電荷量。
在工程應用領域,該設備曾廣泛應用于早期核物理實驗中的電離輻射測量,以及材料表面電荷分布研究。美國國家标準技術研究院(NIST)的檔案文獻顯示,其改良型號在1930年代達到0.1毫伏級電勢分辨率,成為當時實驗室标準設備。
現代教學實驗中,對分靜電計仍作為理解靜電相互作用原理的教具使用。劍橋大學卡文迪許實驗室的《基礎物理儀器史》指出,其直觀的機械響應特性對靜電學理論教學具有不可替代的演示價值。
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以下基于現有資料,綜合解釋靜電計的基本原理和常見類型,供參考:
靜電計是一種測量物體電荷量或電勢差的儀器,常用于檢測靜電荷分布、電場強度等參數。根據應用場景不同,它也被稱為“電勢差計”或“指針驗電器”。
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