范德格拉夫起电机工作原理
范德格拉夫起电机最全的介绍
范德格拉夫起电机最全的介绍1.范德格拉夫起电机的基本原理范德格拉夫起电机的基本原理是利用静电感应的原理，通过机械轮转或人工运动导致可触及的电荷积累并转移，最终产生高电压。
这种电机的主要组成部分包括一个懒马碳刷和一个中央电极。
当懒马碳刷与中央电极摩擦时，电荷从中央电极传递到懒马碳刷，形成静电感应。
然后，这些电荷通过轮转的玻璃或带电体输送带传递给静电发生器，从而产生高电压。
2.范德格拉夫起电机的结构范德格拉夫起电机由几个组成部分构成，包括一个中央电极、一对懒马碳刷、一个静电发生器和一个轮转的玻璃或带电体输送带。
中央电极是固定的，通常呈圆柱形，并与懒马碳刷接触。
懒马碳刷一端通过一个绝缘框架与中央电极相邻，另一端则可触及外部电荷。
静电发生器是一个绝缘的金属球形容器，其中包含一个静电感应装置和一个高压静电电源。
3.范德格拉夫起电机的工作过程当懒马碳刷与中央电极摩擦时，中央电极上的电荷被转移到懒马碳刷上。
然后，这些电荷被输送到静电发生器。
静电发生器通过静电感应装置将电荷转移到高压电压上，然后通过高压导线传送到输出端。
输出端可以连接到一个金属球或其他设备上，从而将高电压释放到外部环境中。
4.范德格拉夫起电机的应用范德格拉夫起电机主要用于教学和实验室研究，用于展示静电现象和高电压效应。
它也可以用于驱动一些简单的高电压装置，如静电发生器、闪电管、电晕放电器、科学展示装置等。
范德格拉夫起电机还可以用于产生高电压用于实验、科研或特定应用。
5.范德格拉夫起电机的优势和限制范德格拉夫起电机具有产生高电压的能力，可以实现数千伏的高电压输出。
它具有结构简单、易于操作的优点，并且不需要外部电源，在一些特殊环境下仍能工作。
然而，范德格拉夫起电机也存在一些限制，如不能产生大电流、输出电压不稳定、高频率时易产生电火花等。
总结：范德格拉夫起电机是一种利用静电原理产生高电压和高频率的电机。
它通过机械摩擦将电荷积累并转移，最终通过静电感应产生高电压输出。
霍尔效应原理范德堡法原理说明
一、霍尔效应简介置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，这个现象是霍普斯金大学研究生霍尔于1879年发现的，后被称为霍尔效应。
随着半导体物理学的迅速发展，霍尔系数和电导率的测量已成为研究半导体材料的主要方法之一。
通过实验测量半导体材料的霍尔系数和电导率可以判断材料的导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等主要参数。
如今，霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且随着电子技术的发展，利用该效应制成的霍尔器件，由于结构简单、频率响应宽（高达10GHz）、寿命长、可靠性高等优点，已广泛用于非电量测量、自动控制和信息处理等方面。
在工业生产要求自动检测和控制的今天，作为敏感元件之一的霍尔器件，将有更广阔的应用前景。
二、霍尔效应测试原理1. 范德堡方法范德堡方法可以用来测量任意形状的厚度均匀的薄膜样品。
在样品侧边制作四个对称的电极，如图1所示。
图1 范德堡方法测量示意图测量电阻率时，依次在一对相邻的电极通电流，另一对电极之间测电位差，得到电阻R，代入公式得到电阻率ρ。
其中d 为样品厚度，f 为范德堡因子，是比值R AB,CD /R BC,AD 的函数。
以上便是范德堡方法侧量薄膜材料电阻率的方法，这种方法对于样品形状没有特殊的要求，但是要求薄膜样品的厚度均匀，电阻率均匀，表面是单连通的，即没有孔洞。
此外，A,B,C,D 四个接触点要尽可能小（远远小于样品尺寸），并且这四个接触点必须位于薄膜的边缘。
不过在实际测量中，为了简化测量和计算，常常要求待测薄膜为正方形，这是由于正方形具有很高的对称性，正方形材料的四个顶点从几何上是完全等效，因而可推知电阻值R AB,CD 和R BC,AD 在理论上也应该是相等。
查表可知当R AB,CD /R BC,AD =1时，f=1。
因此，最终电阻率的公式即可简化为：2ln ,CD AB dR πρ=（1） 2 霍尔效应基本原理霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。
范德格拉夫静电加速器的工作原理
范德格拉夫静电加速器的工作原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：范德格拉夫静电加速器是一种常用于加速带有电荷的粒子的装置，其工作原理主要依靠静电力将电荷粒子加速到高速。
范德格拉夫静电加速器是一种常用的实验室设备，用于研究原子核结构和粒子物理学等领域。
范德格拉夫静电加速器的工作原理是基于电场力的加速作用。
当带有电荷的粒子进入加速器后，先经过一个加速电压区域，该区域的电场力会使粒子受到加速作用，从而加速到一定速度。
然后粒子会进入一个匀强磁场区域，该磁场可以使粒子在方向上保持直线运动，不受外力的干扰。
在范德格拉夫静电加速器中，粒子通常是从离子源中产生的。
离子源会产生带有电荷的粒子，比如正电荷的质子或者负电荷的电子。
这些带有电荷的粒子会被引入加速器中，经过加速电压区域的加速作用后，达到一定的速度。
在加速电压区域，加速器会施加一个高电压，形成一个高强度的电场。
带有电荷的粒子会受到电场力的作用，加速到一定速度。
加速器通常会设计成多级加速结构，通过不同电压的加速器段逐渐加速粒子，以获得更高的能量。
在加速过程中，粒子会受到空气阻力等外力的影响，因此加速器通常会处于真空状态，以减小外力的影响，保证粒子能够顺利加速。
在匀强磁场区域中，磁场力会使粒子在几何轨道上做旋转运动，从而实现对粒子的弯曲控制。
最终，经过加速器加速的粒子会达到所需的能量和速度，用于进行进一步的实验研究或应用。
范德格拉夫静电加速器在核物理研究、粒子物理实验、医学诊断和治疗等领域都有广泛的应用。
范德格拉夫静电加速器的工作原理主要是通过静电场和磁场力的作用，将带有电荷的粒子加速到高速。
通过精密设计和控制，可以实现对粒子的精准加速和定向运动，为科学研究和应用提供了重要的工具和技术支持。
第二篇示例：范德格拉夫静电加速器是一种广泛应用于科学研究和工程领域的加速器装置，通过利用静电场的力量将带电粒子加速到极高的速度。
其工作原理主要包括粒子采集、加速、聚焦、束流控制等步骤。
大学物理第十八章题解
第十八章静电场中的导体和电介质18-1．如图所示，三块平行放置的金属板A 、B 、C ，面积均为S ．B 、C 板接地，A 板带电量Q ，其厚度可忽略不计．设A 、B 板间距为l ，B 、C 板间距为d ．因d 很小，各金属板可视为无穷大平面，即可忽略边缘效应．试求：（1）B 、C 板上的感应电荷，（2）空间的场强及电势分布．解因d 很小，各金属板可视为无穷大平面，所以除边缘部分外，可认为E 沿Oz 方向，z 相同处E 的大小相同，即()z E E z k =．（1）设B 、C 表面的面电荷密度为1σ、2σ、3σ、4σ如图所示．由于B 、C 板接地，故B 、C 板电势与无穷远相同，电势均为零．若B 、C 板外表面带有电荷，必有电场线连接板外表面与无穷远，则B 、C 板电势与无穷远不同，因此可知B 、C 板外表面不带电荷，即140σσ==．作高斯面为闭合圆柱面如图，两底面在B 、C 板内部、与Oz 垂直，侧面与Oz 平行，由高斯定理23101d 0()Q E S S S σσε⋅==++⎰⎰可得23Q S σσ+=-（1） 根据叠加原理，Ⅰ区E 为3个无穷大带电平面产生的场强的叠加，即321000222z Q S E σσεεε=-- 同理，Ⅱ区电场强度322000222z Q S E σσεεε=+- 因为A 、B 间的电压AB U 与A 、C 板的电压AC U 相等，12()z z E l E d l -=-，即3322000000()()()222222Q S Q S l d l σσσσεεεεεε---=+-- 即232Q d l S dσσ--=-（2） 联立求解（1）（2）式得：2d l Q d S σ-=-，3l Q d Sσ=-．所以B 、C 板内表面分别带电 22d l Q S Q d σ-=⋅=-，33l Q S Q dσ=⋅=- （2）Ⅰ区321000222z Q S E σσεεε=--0001()222d l l Q d d S εεε-=--+0()d l Q dSε-=- 00111d d z z z E l E l ϕ=⋅=-⋅⎰⎰0()d l Q z dSε-= Ⅱ区322000222z Q S E σσεεε=+-0001()222d l l Q d d S εεε-=-++0lQ dSε= 222d d d d z z z E l E l ϕ=⋅=⋅⎰⎰0()lQ d z dSε=- 18-2．点电荷q 放在电中性导体球壳的中心，壳的内外半径分别为1R 和2R ，如图所示．求场强和电势的分布，并画出r E -和r -ϕ曲线．解由于电荷q 位于球心O ，导体球壳对球心O 具有球对称性，故感应电荷和电场的分布也对球心O 具有球对称性；可知感应电荷均匀分布在导体球壳的内外表面上；电场线为过O 点的放射状半直线，场强E 沿半径方向，在到O 点的距离r 相同处，场强的大小E 相等．设球壳内表面带电1Q ，外表面带电2Q ．用以O 点为球心，12R r R <<为半径的球面为高斯面，根据高斯定理101d 0()E S q Q ε⋅==+⎰⎰可知1Q q =-；由于导体球壳电中性，由120Q Q +=，所以2Q q =．根据叠加原理，场强和电势分别为点电荷q 、均匀带电1Q 和2Q 的球面的场强和电势的叠加．考虑到在电荷球对称分布情况下，在电荷分布区以外的场强和电势与总电量集中在球心的点电荷的场强和电势的表达式相同．取参考点在无穷远；2r R >时，121220044q Q Q q E r r πεπε++==，1210044q Q Q q r rϕπεπε++== 21R r R ≥≥时，112004q Q E r πε+==，12100202444q Q Q q r R R ϕπεπεπε+=+= 1r R <时，1204q E rπε=，12100102012111()4444Q Q q q r R R r R R ϕπεπεπεπε=++=-+ 请读者画出r E -和r -ϕ曲线．18-3．一半径为A R 的金属球A 外罩有一个同心金属球壳B ，球壳很薄，内外半径均可看成B R ，如图所示．已知A 带电量为A Q ，B 带电量为B Q ．试求：（1）A 的表面1S ，B 的内外表面2S 、3S 上的电量；（2）A 、B 球的电势（无穷远处电势为零）．解由于金属球A 和同心金属球壳B 对球心O 具有球对称性，故电荷和电场的分布也对球心O 具有球对称性；可知电荷均匀分布在导体球壳的内外表面上；电场线为过O 点的放射状半直线，场强E 沿半径方向，在到O 点的距离r 相同处，场强的大小E 相等．（1）金属球A 带电A Q 分布于A 的外表面1S ；设金属球壳B 内表面带电2Q ，外表面带电3Q ，23B Q Q Q +=．用以O 点为球心、B r R =为半径、位于球壳B 金属内部的球面为高斯面，根据高斯定理A 201d 0()E S Q Q ε⋅==+⎰⎰可知2A Q Q =-；由于23B Q Q Q +=，所以3A B Q Q Q =+．（2）根据叠加原理，电势为三个均匀带电球面产生电势的叠加，即B r R ≥区域，A 23A B 10044Q Q Q Q Q r r ϕπεπε+++== 令B r R =，即为B 球的电势A B B 0B4Q Q R ϕπε+=． B A R r R >≥区域，3A 2A B 200B 0B 0B1()4444Q Q Q Q Q r R R r R ϕπεπεπεπε=++=+ 令A r R =，即为A 球的电势A B A 0A B 1()4Q Q RR ϕπε=+． 18-4．同轴传输线是由两个很长且彼此绝缘的同轴金属直圆柱构成，如图所示．设内圆柱体的半径为1R ，外圆柱体的内半径为2R ．使内圆柱带电，单位长度上的电量为η，试求内外圆柱间的电势差．解由于两个同轴金属直圆柱可视为无限长、对圆柱轴线O 轴对称；所以电荷和电场的分布也对圆柱轴线O 轴对称；电场线在垂直于圆柱轴线的平面内，为过圆柱轴线的放射状半直线；场强E 沿半径方向，在到轴线O 的距离r 相同处，场强的大小E 相等．用以圆柱轴线为轴，两底面与圆柱轴线垂直的闭合圆柱面为高斯面．高斯面的两底面与圆柱轴线O 垂直，半径为r ，21R r R >>；两底面与E 平行，E 通量为零；圆柱侧面长度为l ，与E 正交，E 通量2rlE ϕπ=．由高斯定理10d 2l E S rlE ηπε⋅==⎰⎰可得02E rηπε=． 沿电场线积分，由1R 沿半径到2R ，内外圆柱间的电势差 2221112001d d d ln 22R R R R R R R U E l E r r r R ηηπεπε=⋅===⎰⎰⎰ 18-5．半径为2.0cm 的导体球外套有一个与它同心的导体球壳，球壳的内外半径分别为4.0cm 和5.0cm （如图所示）．球与球壳间是空气，球壳外也是空气，当内球带电荷为83.010C -⨯时，试求：（1）这个系统的静电能；（2）如果用导线把球壳与球连在一起，结果如何？解（1）考虑系统对球心O 具有球对称性，可知内球表面均匀带电83.010C Q -=⨯．根据高斯定理可以求得球壳的内表面均匀带电83.010C Q --=-⨯，球壳的外表面均匀带电83.010C Q -=⨯．根据导体性质和叠加原理可得10.02m r r <=区和230.04m 0.05m r r r =<<=区，0E =；12r r r <<区和3r r <区，204r Q E e r πε=． 系统静电能2132222t 00220011()4d ()4d 2424r r r Q Q W r r r r r rεπεππεπε∞=+⎰⎰ 20123111()8Q r r r πε=-+41.810(J)-=⨯ （2）如果用导线把球壳与球连在一起，则球壳与球成为一个导体，仅球壳的外表面均匀带电83.010C Q -=⨯．根据导体性质和叠加原理可得 3r r <区，0E =；3r r <区，204r Q E e r πε=． 系统静电能322t 0201()4d 24r Q W r r r εππε∞=⎰20318Q r πε=58.110(J)-=⨯ 18-6．范德格拉夫起电机球形高压电极A 的外半径为20cm ，空气的介电强度（击穿场强）为13kV mm -⋅，问此范德格拉夫起电机最多能达到多大电压？解球形高压电极A 的外半径为0.20m R =，电极A 外接近电极处场强最大61max 20310k m 4q E Rπε-==⨯⋅ 起电机能达到最大电压5max max 0610(V)4q U E R Rπε==⋅=⨯18-7．如图所示，682μF C C ==，其余的电容均为3μF ．（1）求A 、B 间总电容．（2）若900V AB U =，求1C 、9C 上的电量．（3）若V U AB 900=，求CD U ．解（1）3C 、4C 、5C 串联，3453451111C C C C =++ 所以3451F C =μ．345C 与6C 并联，则345634563F C C C =+=μ3456C 与2C 、7C 串联，电容为C '，3456271111C C C C =++' 可得1F C '=μ．C '与8C 并联，电容为C ''，83F C C C '''=+=μ．C ''与1C 、9C 串联，电容为AB C ，191111AB C C C C =++'' 因此1F AB C =μ．（2）1C 、9C 与C ''串联，19C C C ''==，19AB U U U U ''++=， 所以191300V 3AB U U U U ''====，故41199910(C)C U C U C U -''''===⨯．（3）由300V U ''=，3456C 、2C 、7C 串联，3456273F C C C ===μ，故100V CD U =． 18-8．收音机里用的电容器如图所示，其中共有n 个面积为S 的金属片，相邻两片的距离均为d ．奇数片连在一起作为一极，它们固定不动（叫做定片）．偶数片连在一起作为另一极，可以绕轴转动（叫做动片）．（1）转动到什么位置C 最大？转动到什么位置C 最小？（2）忽略边缘效应，证明C 的最大值dS n C 0max )1(ε-=． 解相邻的奇数金属片和偶数金属片的相对面构成一个平行板电容器，电容0i S C d ε'=，S '为相邻两金属片相对的面积．因奇数金属片和偶数金属片分别连成一极，n 个金属片就构成了(1)n -个并联的平行板电容器，其电容量0(1)(1)i S C n C n d ε'=-=-当S '最大，即可动金属片完全旋进时（可动金属片转至和固定金属片完全相对），此电容器的电容最大，0max (1)SC n d ε=-；当S '最小，即可动金属片完全旋出时，min 0C =．18-9．一个电偶极子，其电偶极矩为8210C m p -=⨯⋅，把它放在510 1.010V mE -=⨯⋅的均匀外电场中．（1）外电场作用于电偶极子上的最大力矩多大？（2）把偶极子从0=θ位置转到电场力矩最大（2θπ=）的位置时，外力所做的功多大？解（1）0T p E =⨯，当2θπ=时853max 021********(N m)T pE .--==⨯⨯⨯=⨯⋅（2）电场力做功，0δsin d sind AF l qlE θθθθ+=-=-，20000sin d A qlE qlE pE πθθ=-=-=-⎰外力做功30210(J)A A pE -'=-==⨯18-10．如图所示，平行板电容器两板带电量分别为Q ±，两板间距为d ，其间有两种电介质：1区介质电容率为1ε，所占面积为1S ；2区介质电容率为2ε，所占面积为2S ．求：（1）两区的1D 、1E 和2D 、2E ，两区对应极板上的自由电荷面密度1σ、2σ；（2）电容器的电容C ．解作z 轴垂直于板面．忽略边缘效应．D 均匀，沿z 方向．取高斯面为小圆柱面如图，根据高斯定理可得111d D S D S S σ⋅=∆=∆⎰⎰，1D σ=所以11D k σ=．同理22D k σ=．两极板是导体，极板为等势体，12E d E d =，12E E =． 由于111E k σε=，222E k σε=，所以1212σσεε=．又因1122S S Q σσ+=，故 111122Q S S εσεε=+，221122Q S S εσεε=+ 121122Q E E k S S εε==+ 1111122Q D k k S S εσεε==+，2221122Q D k k S S εσεε==+ （第十八章题解结束）。
电荷、范德格拉夫起电机讲解
前面几章讲了与电场有关的理论，而在实际的生活中，电场和我们的距离也并不 是遥不可及，很多人一提到电压就心生敬畏，但是利用电场的性质却可以为人类 的生活增添许多乐趣，下面来看两个与电场用有关的例子。
图1所示的是人双手触摸在起电机的球壳上时，头发竖起的现象，其中球壳的对 地电压可达百万伏特级别，这种起电机最初是由范德格拉夫在1931年研制的， 因此也称为范德格拉夫起电机，图2是起电机的简化原理图，其中A为带正电的 对地金属球壳，DD'为两个旋转滚筒，
静电现象除了为人类提供娱乐外，还可以用来除尘，图3是静电除尘器的内部原 理简化图，其中B为接地的带正电的金属圆筒，A为负高压多边形金属细棒，金 属棒与圆筒之间就会形成极强的径向对称电场，而金属棒附近的强电场会使空气 发生电离，
产生自由电子与正离子，显然正离子会被金属棒吸附住，而电子就会在电场力的 作用下向圆筒内壁运动，运动期间则会撞击到尘埃使尘埃带负电，于是尘埃就在 电场力的作用下一点一点积累在圆筒内壁，从而达到净化气流的目的。
图一
随着输电带不断地移动，球壳A上的正电荷就会越来越多，其对地电压可达几百 万伏；
人之所以可以把手放在这个高压球壳上，而不发生触电现象，是因为球壳上的正 电荷固定在金属原子中，当人用手触摸时，球壳电场会把人体内的负电荷电子吸 引到球壳上，这些负电荷与球壳正电荷中和，而人的头发就会带上正电荷，头发 丝之间相互排斥，于是就会竖起来，也就是说这只是一种电荷转移现象，并不是 真正地给人体通电。从整体上来看人并不是直接触摸底部的高压电源，而是间接 地使人体带正电荷。
图3
图3
下一章《做定向移动的电子数越多电流就大吗，电流决定式告诉你电流本质》带 你探秘电流的本质。
2024年浙江省高考模拟卷学考测试物理试题(四)(基础必刷)
2024年浙江省高考模拟卷学考测试物理试题(四）（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题2022年2月5日，由曲春雨、范可新、张雨婷、武大靖、任子威组成的短道速滑混合接力队夺得中国在本次冬奥会的首枚金牌.如图所示，若将武大靖在弯道转弯的过程看成在水平冰面上的一段匀速圆周运动（不考虑冰刀嵌入冰内部分），已知武大靖质量为m，转弯时冰刀平面与冰面间夹角为θ，冰刀与冰面间的动摩擦因数为μ，弯道半径为R，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则武大靖在弯道转弯时不发生侧滑的最大速度为（）A．B．C．D．第(2)题如图所示，在空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处用蜡密封，吸管中注入一段长度可忽略的油柱，在吸管上标上温度值，就制作成了一个简易气温计。
若外界大气压不变，下列说法正确的是（ ）A．吸管上的温度刻度分布不均匀B．吸管上标的温度值由下往上减小C．温度升高时，罐内气体增加的内能大于吸收的热量D．温度升高时，饮料罐内壁单位面积、单位时间受到气体分子撞击次数减少第(3)题范德格拉夫静电加速器由两部分组成，一部分是产生高电压的装置，叫作范德格拉夫起电机，加速罩（即金属球壳）是一个铝球，由宽度为D、运动速度为v的一条橡胶带对它充电，从而使加速罩与大地之间形成稳定的高电压U。
另一部分是加速管和偏转电磁铁，再加上待加速的质子源就构成了一台质子静电加速器，如图中所示。
抽成真空的加速管由多个金属环及电阻组成，金属环之间由玻璃隔开，各环与电阻串联。
从质子源引出的质子进入真空加速管加速，然后通过由电磁铁产生的一个半径为b的圆形匀强磁场区域引出打击靶核。
已知质子束的等效电流为，通过电阻的电流为，质子的比荷。
单位面积上的电荷量叫做电荷面密度。
下列说法不正确的是（）A．若不考虑传送带和质子源的影响，加速罩内的电场强度为零B．若不考虑传送带和质子源的影响，加速罩内的电势大小等于UC．要维持加速罩上大小为U的稳定电压，喷射到充电带表面上的电荷面密度为D．质子束进入电磁铁，并做角度为的偏转，磁感应强度第(4)题2023年8月27日发生土星冲日现象，如图所示，土星冲日是指土星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与土星之间。
范氏起电机的工作原理及常见故障排除
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格 拉 夫起 电机 ， 由美 国物 理 学 家 罗伯 特 ・ 杰米森 ・ 范德格 拉 夫于 １ ９ ３ １年发 明． 范 氏起 电机是 静 电教学
ห้องสมุดไป่ตู้
研究 提供 了可靠 的静 电源．
８ 周党培 ， 陈业仙． 牛 顿 环 实 验 的 计 算 机 仿 真 ．四 川 兵 工 学
南 文理 学 院 学 报 （ 自然 科 学 版 ） ，２ ０ １ １ ， ２ ３ （ ４ ） ： ３ ７～ ４ １
Ａｐｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｅｘ ｐｌ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ Ｐｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｅｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｔｅ ａ ｃ ｈｉ ｎ ｇ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｅ ｔ ： Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ａ ｓ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎｔ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｔ Ｏ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｒ ｏ ｏ ｍ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ａ ｌ ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ． Ｔｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ｉ ｎ ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｅ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｍｏ ｒ ｎ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｉ ｓ ｉ ｎｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ， ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ａ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｗｏ ｒ ｋ ． Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｕ ｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ； ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ； ｍａ ｐ ｌ ｅ ； ｌ ａ ｂＶＩ Ｅ Ｗ
范德格拉夫静电加速器的工作原理
范德格拉夫静电加速器的工作原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：范德格拉夫静电加速器是一种利用静电力加速带电粒子的装置，广泛应用于科研领域，如粒子物理学和核物理学等。
它的工作原理是利用高压电场加速带电粒子，使其获得高速运动的能量。
在这样的高速运动下，带电粒子可以穿透物质，研究其内部构成和性质。
范德格拉夫静电加速器由加速部分、真空管和检测部分组成。
加速部分包括电荷加速器和电荷分离器，真空管用来保持真空环境，而检测部分用来对加速的粒子进行实时监测和测量。
在范德格拉夫静电加速器中，首先通过电荷加速器给带电粒子加上一个初速度，然后带电粒子进入电荷分离器，这个过程中通过改变电场强度和方向，再次加速带电粒子，使其获得更高的速度。
最后通过真空管，将带电粒子引导到检测部分，进行物理性质的研究。
这样的工作原理非常精密和复杂，需要高精度的仪器和设备来实现。
在实际操作中，科研人员需要根据实验要求，精确设置加速部分的参数，如电场强度、电荷大小等。
同时需要保持真空管内的真空度，以确保带电粒子在加速过程中不受其他因素的干扰。
范德格拉夫静电加速器在科研领域发挥着重要作用，它可以帮助科学家研究物质的内部结构和性质，为人类的科技发展提供重要支持。
随着科技的不断进步，范德格拉夫静电加速器的应用范围也在不断扩大，为人类带来更多的科学发现和技术革新。
第二篇示例：范德格拉夫静电加速器是一种利用静电力加速带电粒子的装置。
它的工作原理是利用静电场将带电粒子加速至较高的速度。
静电加速器一般由一个带电粒子源、加速管和检测器组成。
带电粒子通过一个带电粒子源产生，源头通常是一个放射性元素或者离子束发生器。
这些粒子带有正电荷或负电荷，在带电粒子源的作用下被释放出来。
然后，这些带电粒子被引导进入加速管，加速管内设有一组电场，使得带电粒子在电场的作用下不断加速。
这个电场通常是由高压电源产生的，使得带电粒子在电场中受到静电力的作用向前加速。
在加速管中，带电粒子被加速至较高的速度，这一过程类似于电荷在静电场中受到电场力的加速。
2024届湖南省长沙市长郡中学高三下学期一模物理试题
2024届湖南省长沙市长郡中学高三下学期一模物理试题一、单选题1．日本政府1月13日正式决定，东福岛第一核电站核废水将于今年春开始排入大海，此行为将对周边国家海洋环境和公众健康造成极大影响。
核废水中包含的碘129的半衰期达到了1570万年，其核反应方程为1291295354I Xe X →+。
下列说法正确的是（ ）A ．大量的X 粒子形成了β射线，能够轻松穿透几厘米厚的铅板B ．碘129原子核的质量大于氙129原子核和X 粒子的总质量C ．核废水进入海水后温度降低，会延长碘129的半衰期D ．半衰期不会随温度发生改变，100个碘129原子在1570万年后有50个未发生衰变 2．如图所示，小球悬挂在箱子顶端的拉力传感器上，球心到悬挂点的距离为L ，当箱子沿竖直方向做变速运动时，传感器的示数会变大或者变小，当箱子的加速度向上为a 时，可认为重力加速度由g 变为'=+g g a ，当箱子的加速度向下为a 时，可认为重力加速度由g 变为g g a '=-，小球好像处在一个重力加速度为g '的环境里，可把这个g '称为等效重力加速度。
下列说法正确的是（ ）A ．当箱子向上做减速运动时，等效重力加速度g '大于重力加速度gB ．当箱子向上的加速度等于3g 时，且小球做单摆运动（最大摆角小于5°），则小球的运动周期为C ．当箱子向上的加速度等于3g 时，同时小球在箱子中做单摆运动（最大摆角小于5°），则运动过程小球的机械能守恒D ．拉力传感器的示数F 与小球的重力mg 的合力与小球的质量m 之比等于等效重力加速度3．降噪耳机的原理是在耳机内设有麦克风，用来采集周围环境中的噪声信号，在此基础上耳机处理器能够预测下一时刻的噪声并产生相应的抑噪信号再由耳机放出，可以有效降低噪音。
下列说法正确的是（ ）A ．该降噪原理是声波的多普勒效应B ．抑噪信号与噪音信号频率可能不同C ．抑噪信号与噪音信号振幅相同，降噪效果最好D ．抑噪信号与噪音信号在相遇点相位相同，降噪效果最好4．宇宙间存在一些离其他恒星较远的双星系统。
3.静电实验研究--实验报告
静电实验研究实验报告【实验目的】1、掌握静电的特点分析静电演示实验成功的关键。
2、掌握静电学的主要实验的演示方法掌握韦氏起电机和范德格拉夫起电机的构造及使用方法。
3、加深对静电现象及其原理的理解。
【实验器材】静电计韦氏起电机、范德格拉夫起电机、验电器、验电羽、金属网、尖形布电器、平行板电容器、枕形导体、球形导体、起点盘及静电除尘装置、绝缘体等。
【仪器介绍】一、验电器验电器是用来检验物质是否带电的仪器。
验电器的结构如图1所示验电器的工作原理是当带电物质接触金属球时就会有很少的带电粒子传到验电器上面金属箔就会张开。
验电器金属箔张开的角度和物质带电量的大小成正比。
利用验电器判断物质所带电量正负的方法很简单先将一个物体与球接触再将另一个物体与球接触张角变大表明两物体带同种电荷张角变小或张角先变小后变大表明两物体带异号电荷。
二、静电计将验电器装上刻度盘与金属底座就构成了一个静电计静电计的示意图如右图静电计可以测量图 2 静电计带点物质的电势。
将带点物质连接到小球上显示的就是对于地面的电势。
将两个物体分别接于金属球和底座测得的就是两物体的电势差。
三、起电机1、韦氏起电机韦氏起电机是实验室常用的起电机示意图如下图 1 验电器示意图图3 韦氏起电机示意图韦氏起电机是利用静电感应原理制作的它靠莱顿瓶积累电荷。
当积累的电荷达到一定的数量两个金属球就会放电。
2、范德格拉夫起电机图4范德格拉夫起电机范德格拉夫起电机是利用橡胶皮带将负电荷从内部不断的运送到电极上使电机所带的电荷越来越多电势也越来越高。
理论上对地电位可以达到无穷大。
【实验内容】实验一演示感应起电1、摩擦起电两种物质相互摩擦电子在力的作用下会从一个物体转移到另一个物体两个物体就会带异号电荷。
丝绸摩擦玻璃棒带正电。
毛皮摩擦橡胶棒带负电。
带电玻璃棒接触验电器验电器有张角。
带电橡胶棒接触验电器张角闭合。
可见两个带异号电荷。
2、感应起电将带电物体靠近导体由于同性相斥异性相吸导体靠近带点物质的部分会带异号电荷远离的部分带同种电荷。
起电机——精选推荐
起电机折叠编辑本段操作方法感应起电机是一种能连续取得并可积累较多正、负电荷的实验装置。
感应起电机所产生的电压较高，与其他仪器配合后，可进行静电感应、雷电模拟实验、演示尖端放电等有关静电现象的实验。
1882年，英国维姆胡斯创造了圆盘式静电感应起电机，其中两同轴玻璃圆板可反向高速转动，摩擦起电的效率很高，并能产生高电压。
这种起电机一直沿用至今，在各中学的物理课堂上作电学演示实验时，就经常用到它。
起电机摩擦起电机的出现，这种由人工产生的新奇电现象，引起了社会广泛的关注，不仅一些王公贵族观看和欣赏电的表演，连一般老百姓也受到吸引。
整个社会都对电现象感兴趣，普遍渴望获得电的知识。
电学讲座成为广泛的要求，演示电的实验吸引了大量的观众，甚至大学上课时的电学演示实验，公众都挤过去看，以至达到把大学生都挤出座位的地步。
摩擦起电机的出现，也为实验研究提供了电源，对电学的发展起了重要的作用。
感应起电机如图12-10所示，使用感应起电机前，必须先进行目测各部件是否完好，紧固件是否松动，如发现故障要待排除后才能使用。
对起电机目测时要注意以下几点:(l)两电刷应互成90度夹角，各与横梁成45度。
(2)集电杆的电梳的尖针不能触及起电圆盘。
(3)电刷与金属箔片的接触要可靠。
(4)两传动皮带的其中一根在传动轮间交叉安装，以使两起电圆盘工作时反向旋转。
起电机使用感应起电机时要保持室内空气干燥无尘污，如空气潮湿或低温季节，圆盘表面会形成一层水雾，该水雾与圆盘表面的尘埃等杂质形成导电层，从而影响实验的效果。
为了克服上述原因造成的起电机不起电的现象，可事先把起电机放在阳光下照射片刻，也可用红外线灯或自制的烘箱进行烘烤，烘烤的温度在圆盘处不得超过40℃。
操作起电机时，动作要缓和，由慢到快，但速度不能太快，以防起电机发生共振而损坏机件。
起电机带电后(包括刚停止摇动时)，集电杆等处会集结电荷，这时人体各部分如不慎触及，就会产生电击的强烈刺激。
范德格拉夫起电机的制作与静电
WU11 每个实验用一张ppt，只要写个标题就行了。实验展示通过现 场演示或视频播放。然后简单叙述一下原理。实验的标题我起 的可能不太准确，你可以想想有没有更合适的。
Windows User, 2019/6/25
幻灯片 10
WU9 这里放一段视频，对应的是“3.依装置图摆放，在两球间用丝绳 悬挂一棉团之类的轻小物体，可看到棉团在两球间往复弹跳。 原因：中性棉团被大球吸引，碰触而带负电，继而被大球排 斥，碰触小球而恢复电中性。”同样，如果能现场演示，视频就 不播放了。
WU6
幻灯片 8
WU6 在这里放一段范德格拉夫起电机运行的视频，最好能够看到电 弧。如果在现场演示，这个视频就不要播放了。
Windows User, 2019/6/25
WU8 WU11
利用范德格拉夫起电机进行的静电实验
1.尖端放电
WU9
2019/7/5
W利U1用0 范德格拉夫起电机进行的静电实验
Windows User, 2019/6/25
幻灯片 2
WU4 你调整一下格式，或者用竖排，参考下一页。
Windows User, 2019/6/25
WU12 “讨论”没有太多实质性内容，我就直接去掉了。
Windows User, 2019/6/25
2019/7/5
WU3
主要内容
•引言 •范德格拉夫起电机的设计与制作 •利用范德格拉夫起电机进行的静电实验 •结语
Windows User, 2019/6/25
WU10 另外，碰触小球后不会变成电中性，而是带正电了，所以会弹 向带负电的大球。
Windows User, 2019/6/25
范德格拉夫静电起电机
范德格拉夫静电起电机范德格拉夫静电起电机是一种利用静电起电原理的电器设备，广泛应用于实验室、医疗、工业生产等领域。
该起电机利用静电作用将原本平衡的电荷分开，使得正电荷在一侧聚集、负电荷在另一侧聚集，从而产生静电场。
当两个电荷之间存在电位差时，就会发生放电现象，产生电流。
这种静电起电机具有结构简单、操作便捷、效率高等特点，被广泛应用于科研、生产等领域。
范德格拉夫静电起电机的工作原理是基于范德格拉夫发电机的静电效应。
范德格拉夫电晶体通过静电作用将电荷限制在晶体表面，形成高压区和低压区，从而产生电势差。
通过放电电压将两个区域连接起来，从而将产生的电荷转移至高压区，形成电流。
这样就可以实现起电机的工作。
范德格拉夫静电起电机在实验室研究中有着广泛的应用。
例如，在物理实验中，可以利用范德格拉夫静电起电机产生高压电场，用于实验中的放电现象研究；在化学实验中，可以利用静电起电机产生足够的静电场，用于离子分析实验等。
这些实验都需要高压的电场条件，而范德格拉夫静电起电机正好可以满足这一需求。
除了在实验室中的应用外，范德格拉夫静电起电机还被广泛应用于医疗领域。
例如，静电起电机可以用于心脏手术中的静电除颤，通过产生静电场作用于心脏表面，消除心脏异常跳动。
此外，静电起电机还可以用于皮肤病患者的电治疗，通过改变皮肤表面的静电场，促进皮肤细胞的再生，加速伤口愈合。
在工业生产领域，范德格拉夫静电起电机也有着重要的应用价值。
例如，在纺织生产中，可以利用静电起电机对纤维进行带电处理，增强纤维之间的吸附力，提高纤维的质量；在印刷行业，可以利用静电起电机使油墨及时吸附在印刷材料表面，提高印刷效率。
这些应用都充分展示了范德格拉夫静电起电机在工业生产中的重要作用。
虽然范德格拉夫静电起电机在各个领域都有着广泛的应用，但在实际使用中仍然存在一些问题需要解决。
例如，起电机本身的维护和保养工作比较繁琐，需要定期进行清洁和润滑，以确保起电机的正常工作；另外，起电机在长时间使用后，静电效应会逐渐减弱，需要及时更换部件，保证电机的性能。
(静电起电原理)静电范德格拉夫起电机
范德格拉夫起电机工作原理我们大多数人都见过这个能让人们的头发直立的、称作范德格拉夫起电机的设备。
该设备看起来就像一个安装在底座上的大铝球，您可以从下图中看到它的效果。
Photo courtesy-->约翰·兹维萨和他的儿子近距离体验范德格拉夫起电机！您是否曾经想知道这个设备到底是什么、它是如何工作的、发明它的目的是什么以及您自己如何制作一台这样的设备？当然，它不是为了让人们的头发直立而发明的……或者，您是否曾经在干燥的冬日里拖着赤足走过地毯，然后在碰到某个金属物体时受到从未有过的电击？您是否曾想了解静电和静电贴纸的奥秘？如果您曾思考过上述任一问题，那么本文将为您提供完美的答案。
在本篇博闻网文章中，我们将对范德格拉夫起电机和静电进行一般性的讨论。
您甚至将学会如何制作自己的范德格拉夫起电机！要了解范德格拉夫起电机以及它的工作方式，您需要了解静电。
我们几乎全都熟悉静电，因为我们能在冬天看到并感觉到它。
在干燥的冬日，静电能够在我们的身体中累积，并且使电火花从我们的身体跳到金属物体或其他人的身体上。
当电火花跳跃时，我们能够看到、感觉到它，并听到电火花的声音。
词根英语中“electron”（电子）一词来自于希腊语中意思为amber（琥珀）的单词！在科学课上，您还可能用静电做过一些实验。
例如，如果您用丝绸摩擦玻璃棒或用毛线摩擦琥珀，那么玻璃和琥珀将产生静电荷，能够吸引小的纸片或塑料。
要了解在身体或玻璃棒产生静电荷时发生了什么事情，您需要了解组成我们日常所见之万物的原子。
所有物质都由原子组成，原子本身由带电粒子组成。
原子具有由中子和质子组成的原子核。
它们还具有由电子组成的“外壳”。
通常，物质呈电中性，这意味着电子和质子的数量相等。
如果原子具有的电子数超过质子数，则原子带负电。
如果它的质子数超过电子数，则带正电。
一些原子保持电子的能力比其他原子强。
物质保持电子能力的强弱决定了它在摩擦电序中的位置。
电磁学第二章
最后， qA 1 S 2 S
qB 3 S 4 S
q A qB q A qB 1 4 、 2 3 2S 2S
en
（1）此时，平行板表面可看成无限大平面。 结论：
（2）无论A或B是否接地，总是有，
2 3、 1 4
（3）接地时 1 4 0 。 （？） （4）（2）、（3）的结论在解复杂问题时可 直接引用
静电场中的导体
例2、在上例两板间插入长宽相 同的中性金属平板C，求六个壁 PA 的电荷面密度。 2 3、 4 5 解：利用例1的结论有： 对于 PA 点有：
封闭金属壳内外的静电场
2、壳外有带电体的情况
无论壳接地与否或外壁电荷密度不一定处处为 零；可以证明壳外电场不受壳内电荷（包括壳内壁 电荷）影响。
【思考】移动腔内带电体或改变腔内带电体电 量，是否影响内、外表面电荷分布？
【思考题解答】
+
+ +
+
+ + + + +
+ + + + +
S
+
+
带电体
移动金属腔内带电体，或改变腔内带电体 的电量，不影响外表面电荷分布，只影响内表 面电荷分布。
例4、半径为R、电荷为Q的金属球外有一与球 心距离为 l 的点电荷 q ，求金属球的电势 （参考点在无穷远）。若球接地，求球面上 的电荷 q 。
静电场中的导体
六、平行扳导体组例题
例1、长宽相等的金属平板A和B在真空 中平行放置，如图，板间距离比长宽小 的多。分别令每板带 q A 及 qB的电荷， 求每板表面的电荷密度。 解： 法1 ，在导体A、B内取两点 P1 、 P2 1 2 3 4 则： E e e e e 0 n P n
怎样才能成功地做好静电实验
怎样才能成功地做好静电实验点击数：1057 次录入时间：2008-4-15 8:59:00 编辑：lixiangmail摘要：简要分析静电实验难做的原因，讨论做好实验的方法。
关键词：静电实验经验。
静电演示实验是物理教师感到最难做的物理实验之一，有时在实验准备时能做成功，一上讲台就莫名其妙地不灵了。
因此，一些老师很怕做静电演示实验，特别是在天气不好的阴雨天气。
影响静电实验成败的因素颇多，仪器、材料、天气、操作、洁净等等。
这些因素作用在具体的仪器条件和实验环境下，往往使问题变得复杂和捉摸不定。
讨论这些因素的作用，对每一实验方法及仪器结构和原理的理解，才能在具体的实验条件下发现问题的症结，及时采取有效措施使实验得以成功。
１．静电的特点及其所导致的漏电问题静电的特点是高电压，微电量。
这一特点使得静电电荷很容易漏，且常常是一漏就光。
这种情况在天气潮湿时尤为突出。
为什么会这样呢？人们自然会想到潮湿的空气绝缘性差，静电电荷自然容易通过暴露于空气中的带电部分而漏掉。
这就使不少老师只有在天气干燥时才敢在课堂上做静电演示实验。
实际上这是没有把握漏电的关键所致，因为常见的漏电实际上主要是由于材料的绝缘性能不好引起的。
这里特别要指出的是，对于静电来说，在低压情况下（如交流市电）我们所熟悉的不少绝缘体，如硬纸板、干木棒、塑料电线甚至玻璃棒，橡胶棒都是不可*的绝缘体，在空气潮湿、材料老化变性或表面不甚清洁时更是如此。
课本中介绍的用丝绸摩擦玻璃棒和用毛皮摩擦胶棒的起电方法之所以效果不佳，原因不是用这些材料摩擦时不能起电，而是玻璃棒和橡胶棒不易保持住电荷，空气不够干燥时，通常被我们视为绝缘体的这些材料在静电（高压）条件下形同导体，漏电之快，出乎意料。
这就是影响静电实验诸因素中最致命的一个。
在进行静电实验前，必须对仪器进行仔细检验，所有绝缘部分（如绝缘导体的支杆、支座、起电盘的手柄、验电器导电杆与外壳之间的绝缘塞等）都必须采用绝缘性能良好的材料。
电机的工作原理
电机的工作原理
电机是一种将电能转换为机械能的装置，它在现代社会中扮演着非常重要的角色。
电机的工作原理是基于电磁感应和洛伦兹力的作用，下面将详细介绍电机的工作原理。
首先，电机的核心部件是电磁线圈和磁场。
当通过电线圈通电时，会在线圈周
围产生一个磁场。
而在电机的固定部件中通常会有一个恒定的磁场。
当这两个磁场相互作用时，就会产生洛伦兹力，从而驱动电机的转动。
其次，根据洛伦兹力的方向，可以确定电机的转动方向。
洛伦兹力的方向由三
个因素决定，电流方向、磁场方向和力的方向。
在电机中，通过控制电流的方向和大小，可以改变洛伦兹力的方向和大小，从而控制电机的转动方向和速度。
此外，电机的工作原理也与电磁感应有关。
当电机转动时，线圈会在磁场中感
应出电动势，从而产生感应电流。
这个感应电流会产生一个与外加电流方向相反的磁场，从而减小原来的磁场。
这种自感应作用可以帮助电机更快地启动和停止。
最后，需要注意的是电机的效率和功率。
电机的效率是指输出功率与输入功率
之比，而功率则是指单位时间内所做的功。
在实际应用中，电机的效率和功率都是非常重要的指标，可以直接影响电机的使用效果和能源利用率。
总的来说，电机的工作原理是基于电磁感应和洛伦兹力的作用。
通过控制电流
的方向和大小，以及磁场的方向和大小，可以实现对电机的转动方向和速度的控制。
同时，电机的效率和功率也是需要重点关注的问题。
希望本文对电机的工作原理有所帮助，谢谢阅读！。
静电学与永动机
范德格拉夫起电机的改进范德格拉夫静电起电机是借助电动机拖动传送带把电荷输入金属球内部的。
现在，把范德格拉夫静电起电机的金属球内部抽成真空,置入电子枪来提供电子流。
不仅提高了效率，还发现能量可以创造。
据此而设计的库范永动机要点有三：1、金属空腔内置电子枪。
2、电子枪阴极接地。
3、电屏蔽（和发散电容分布）或磁偏转。
一、库仑—范德格拉夫静电起电机范德格拉夫静电起电机的工作原理是，利用导体的静电特性和尖端现象，尤其是导体内部没有净电荷，电荷只能分布在导体的表面上。
范德格拉夫静电起电机由5~10万伏的高压直流电源通过放电针尖端放电把电荷转移给传送带（由橡胶或丝织物制成），由电动机拖动传送带，传送带把电荷传送到金属球内部后，由金属球内部的集电针收集电荷输送到金属球的外表面上。
现在，把金属球内部抽成真空状态，内置电子枪，电子枪的阳极和金属球之间采用电屏蔽或磁偏转的方法消去电子枪阳极与金属球之间的分布电容电场。
这种起电机称为库仑—范德格拉夫静电起电机。
简称库范起电机。
电子枪阴极发出的热电子在阳极的电场下加速，穿过阳极中心的小孔时具有很高的速度，射向金属球的内壁，在甲的情况下，采用电屏蔽，消去阳极极板与金属球内壁的分布电容电场的阻止作用；在乙的情况下，采用磁偏转（永磁体）的方法，在电子束流速度降低一部分时，已偏转到与金属球相连的集电板上。
金属球导体的电荷只能分布在其外壳上，故电子迅速转移到外表面，于是其内表面仍无自由净电荷（不包括电子枪阳极与金属球内壁的分布电容部分），不会阻挡后面自电子枪射出的电子流。
于是电子不断地由电子枪射出，转移到金属球的外表面上，使金属球带有很高的电势。
磁偏转是大家所熟悉的，利用电子在磁场中运动时受到洛仑兹力即可实现，无须赘述。
这里要对电屏蔽简介一下。
电屏蔽与磁屏蔽是一致的，但与静电屏蔽完全不同，是两回事。
静电屏蔽是从电荷的角度进行屏蔽，消除电力线，使场强为零。
电屏蔽不是对电荷进行屏蔽，而是用电介质吸收电力线，使被屏蔽的空间失去电力线，场强趋近于零。
高中物理—电荷 st
电荷知识点讲解知识点一：电荷、电荷守恒定律公元前600年左右，希腊人泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。
公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书也记载了“顿牟掇芥”（注：顿牟即琥珀；芥指芥菜子，统喻干草、纸等的微小屑末。
掇芥”的意思是吸引芥子之类的轻小物体）。
16世纪，英国御医吉尔伯特在研究这类现象时首先根据希腊文的“琥珀”创造了英语中的“electricity”（电）这个词，用来表示琥珀经过摩擦以后具有的性质，并认为摩擦过的琥珀带有点荷。
后来人们发现很多物质都会由于摩擦而带点，并且带点电物体之间存在着相互排斥或相互吸引的作用。
摩擦后的物体所带的电荷有两种，用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是一种，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的是另一种电荷。
同种电荷相排斥，异种电荷相吸引。
人们没有发现对上述两种电荷都排斥或都吸引的电荷，这表明，自然界的电荷只有两种。
美国物理学家富兰克林把前者命名为正电荷，把后者命名为负电荷。
不同物质的微观结构不一样，当大量原子或分子组成大块物质时，由于原子或分子的相互作用，原子中电子的运动状态会有所变化，例如，金属中离原子最远的电子往往会脱离原子的束缚而在金属中自由活动，这种电子称为自由电子，失去电子的原子称为带正电的离子，它们只在各种的平衡位置做振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。
【思考】1、为什么说自然界只有两种电荷？2、绝缘体和导体的导电能力相差很大的本质原因是？【知识点】一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷：自然界中存在两种电荷——正电荷与负电荷。
2、电荷间相互作用力：________________________________3、起电的三种方式（1）摩擦起电当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电．如毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒得到电子带负电；丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒失去电子带正电．其本质都是发生了电子的转移．（2）感应起电当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷．这种现象叫做静电感应．利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电．（3）接触起电一个物体带电时，电荷之间会相互排斥，如果接触另一个导体，电荷会转移到这个导体上，使这个导体也带电，这种方式称为接触起电．4、金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，成为________．5、电荷守恒定律：电荷既不能被________也不能被________，这只能从________转移到________，或者从物体的一部分转移到另一部分，但总的电荷量保持不变。