高压静电发生器_莫济成
静电发生器工作原理
静电发生器工作原理
静电发生器的工作原理：高压高压放电的原理是利用电晕放
电产生高电压，在电场作用下，金属表面积累电荷，当电荷积累
到一定程度，金属表面就会吸附上一层很薄的氧化膜（氧化物），这层氧化物膜会把金属与空气隔开。
这样，金属表面上就只剩下
负电荷。
当高压电通过有氧化膜的金属时，氧化膜就会带负电而
带正电。
由于这种现象具有普遍性，所以人们把这种现象叫做电
晕放电。
电晕放电体在放电前先有一个放电过程。
这一过程称为预电
离过程。
它的过程可分为：
1.在放电过程中，若电荷积累到一定程度，电极附近的空气
被电离，形成正离子和负离子。
2.当正、负离子通过电极时，它们在电场作用下分离并向电
极运动（也称电荷分离过程）。
3.它们在电场作用下又相互结合而形成一个新的电荷（复合
离子）。
电晕放电体上的复合离子随着电场而运动。
当它们到达
极板时，由于极板间的距离远小于电子离开极板后的距离，所以
复合离子就在极板间运动。
—— 1 —1 —。
静电发生器的制作方法
静电发生器的制作方法静电发生器是一种能够产生高电压的装置，它能够利用静电现象将电荷分离并积累起来，最终产生静电放电。
静电发生器在实验室、科研机构以及一些电子设备中有着广泛的应用。
下面我将简要介绍一种制作静电发生器的方法。
首先，准备材料和工具。
制作静电发生器所需要的材料主要有一个马达、一块绝缘材料（如塑料板）、两个金属薄片（如铝箔）、一根绝缘支柱和一根绝缘电线。
工具方面，需要准备锯子、钢丝刷、电焊机、螺丝刀、钳子和万用表等。
其次，开始制作静电发生器。
首先，使用锯子将绝缘材料板切割成合适大小的底板。
然后，用钳子和螺丝刀将金属薄片固定在底板的两侧，使其与底板保持一定的距离。
接下来，使用钢丝刷将金属薄片表面进行清洁，以确保良好的电导性。
然后，使用电焊机将绝缘支柱焊接在底板的一侧，作为手柄。
最后，使用万用表测试金属薄片和绝缘材料之间的电阻，确保电阻适当。
最后，测试和使用静电发生器。
将一根绝缘电线的一端连接到绝缘材料的底板上，将另一端插入到一个地线插座中。
打开马达开关，马达开始带动金属薄片在底板上摩擦。
摩擦过程中，金属薄片带有电荷，由于绝缘材料的特性，电荷无法逃逸，从而在金属薄片之间积累的电荷会逐渐增加。
当积累的电荷达到一定程度时，静电会发生，导致静电放电现象。
需要注意的是，制作静电发生器时要注意安全。
使用电焊机和马达时，要佩戴护目镜和手套，避免火花或碎片伤害。
在测试和使用静电发生器时，也要遵循相关的安全规范，尽量避免触摸金属薄片的裸露部分。
以上就是一种制作静电发生器的方法。
通过这种方法，我们可以简单地制作出一个简易的静电发生器，并利用它来进行一些简单的静电实验。
当然，如果需要更高电压或更精确的静电发生器，还需要使用更复杂的制作方法和更专业的材料。
另一种更高压和更精确的静电发生器是基于万氏机构的震荡器。
震荡器由一个旋转的玻璃盘和一个静电软臂构成。
以下是制作万氏震荡器的方法：1. 准备材料和工具：一个马达，玻璃盘，静电软臂，绝缘材料板（如塑料板），导线和电焊机。
利用电视机废旧高压包设计制作“高压静电发生器”
利用电视机废旧高压包设计制作“高压静电发生器”
应干和
【期刊名称】《中学物理（高中版）》
【年(卷),期】2017(035)003
【摘要】在中学物理教学中,许多静电演示实验需要高压静电器材.电视机会产生高压静电的现象(高压包打火),利用电视机废旧元件设计制作“高压静电发生器”,可以用于物理课的静电实验演示和学生课外静电实验研究.高压静电发生器制作简单,成本较低,操作容易.
【总页数】1页(P21)
【作者】应干和
【作者单位】缙云县教育局教研室浙江缙云321400
【正文语种】中文
【相关文献】
1.高压静电分选技术在回收废旧电路板中的研究进展
2.废旧启普发生器的再利用——初中化学简易实验两则
3.用黑白电视机高压包制作高压发生器
4.高压静电发生器的设计与静电喷雾试验
5.数字式高压静电发生器的设计
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高压静电发生器原理
高压静电发生器原理
高压静电发生器是一种能够产生高电压的设备，它在实际应用中有着广泛的用途，比如在科研实验、工业生产、医疗设备等领域都有着重要的作用。
那么，高压静电发生器是如何产生高电压的呢？接下来，我们将深入探讨高压静电发生器的原理。
首先，高压静电发生器的核心部件是静电发生器。
静电发生器利用静电感应原理，通过静电摩擦或静电感应使导体带有静电荷。
其中，最常见的静电发生器包括带式静电发生器、摩擦式静电发生器和电感式静电发生器等。
这些静电发生器在工作时，会使导体带上相对高的电荷，从而形成高压静电场。
其次，高压静电发生器的原理是利用静电场的电荷分布不均匀性，通过电场的作用力将电荷分离，从而产生高电压。
在高压静电发生器中，通常会使用电场调制技术，通过电场的调制作用，使电荷得以分离并聚集，从而产生高电压。
同时，高压静电发生器还会配备相应的绝缘材料和导体结构，以确保高电压的稳定输出。
另外，高压静电发生器的原理还涉及到电场放大和电场聚焦等技术。
在高压静电发生器中，通过电场放大技术可以将电场的强度放大，从而实现高电压的输出。
而电场聚焦技术则可以使电场的能量集中，进一步提高电场的强度，以满足实际应用中对高电压的需求。
总的来说，高压静电发生器的原理是利用静电感应原理和电场调制技术，通过电场放大和电场聚焦等技术手段，使电荷得以分离并聚集，从而产生高电压。
在实际应用中，高压静电发生器不仅可以用于产生高电压，还可以用于电场实验、电场测量、电场应用等领域。
因此，对高压静电发生器的原理有着深入的了解，对于提高其性能和应用具有重要意义。
高压静电放电发生器的研制
２０ ０９年 ８月
上 海 电 力 学 院 学
报
Ｖｏ ． ５， Ｎｏ ４ １２ ． Ａｕ ． ２ ０ ｇ ０９
Hale Waihona Puke Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ Ｓ ｎｇ ａ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｏ Ｅｌｃｒｃ Ｐ ｗｅ ｏ ｒ ａ ｆ ｈａ ｈ ｉ ｉ ｅ ｓｔ ｙ ｆ ｅｔ ｏ ｒ ｉ
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关 键 词 ： 电磁 兼 容 ； 电 放 电 ； 静 电流 波 形 中图 分 类 号 ：Ｔ ７４ １ ６ Ｈ ４ ．１ 文献 标 识 码 ：Ａ
Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔ ｏ Ｄ ｎｅ ａ ｏ ｔ ｉ ｈ Ｖｏ ｔ ｇ ｖ ｌｐ ｎ ｆ ＥＳ Ｇｅ ｒ ｔ ｒ ｗｉｈ Ｈ ｇ ｌａ ｅ
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高压静电发生器设备工艺原理
高压静电发生器设备工艺原理前言静电发电是指在力的作用下, 电荷(一般是电子)从一个物体转移到另一个物体中, 转移时伴随着电场的变化而产生的一种能量转换方式。
静电发电在宇宙、天文、自然界、现代工业等领域中都有应用。
高压静电发生器是一种能够将低电压/电流转化为高电压的装置，主要应用于静电纺丝、离子喷涂、静电吸附等工艺中。
工艺原理高压静电发生器设备是由变压器、整流器、滤波器等电学元件组成的，主要通过以下工艺原理来产生高压静电：1. 高压变压器提高电压高压变压器是高压静电发生器的核心部件，主要通过变压器的电感性将低电压(如12V等)转化为高电压(数千伏、数十千伏甚至数百千伏)。
高压变压器一般由高压绕组、低压绕组、铁芯等组成。
生产高压变压器时, 绝缘层应选用高压绝缘材料，以防止因绝缘破裂而短路。
2. 整流器将交流电转换为直流电高压变压器得到的电压是交流电，需要经过整流器将交流电转换为直流电。
整流器一般由整流管组成，整流管能将交流电的正向部分导通，而将反向部分隔断。
通常采用半波整流、全波整流等方式。
3. 滤波器消除高频干扰高压静电发生器产生的高压电场会产生较强的干扰信号，这些信号可能影响到设备的工作。
滤波器可用于降低高频噪声干扰。
滤波器一般由电容、电感等电学元件组成，通常是低通滤波器或高通滤波器。
4. 放电管释放电能高压静电发生器产生的高压电需要通过放电管释放出来。
放电管一般由几个并联的电感线圈和一根中间绕制的高压导线构成。
放电管只有在电场达到一定程度时才能导电，否则它就是一个绝缘体。
5. 设备控制模块控制输出电流高压静电发生器需要额外增加控制模块来控制其输出电压/电流。
控制模块可以实现高压静电发生器输出电压、电流大小的调节。
而且在纺绸、印染、喷涂等工艺中, 还需要实现对喷涂颜料、纳米溶胶等粒子(或液滴)的电荷控制。
该控制方式需要在高压静电发生器的控制模块上，增加一组电荷输出接口。
应用领域高压静电发生器设备主要应用于静电降温、静电吸尘、静电助力、静电除尘、静电过滤、离子束治疗、静电植树、静电喷涂、静电纺丝、离子探测、核物理学、粉尘脱附等领域。
1OOkV高压静电发生器
高压静电发生器，输出百流电压为1OOkV，可用于粉末涂料生产及高压静电喷塑。
电路工作原理该高压静电发生器电路由振荡升压电路和倍压整流电路组成，如图8-116所示。
振荡升压电路由电阻器Rl-R3、电容器Cl-C3、晶闸管VTl-VT3、二极管VDl-VD6和升压变压器Tl-T3组成。
倍压整流电路由二极管VD7-VDl6和电容器C4-Cl3组成。
接通电源开关S后，ELA亮，Cl-C3开始充电，在Tl-m的一次绕组中产生充电电流，二次绕组中产生感应高压。
当Cl-C3充满电时，VTl-VT3受触发导通，Cl-C3通过Tl-T3的一次绕组对VTl-VT3放电，使VTl-VT3截止，然后Cl-C3又开始充电，使VTl-VT3间歇导通，以上充、放电振荡过程周而复始地进行，即可在Tl-T3的二次绕组上产生近万伏脉冲高压。
此脉冲高压经l0倍压整流(VD7-VD9和C4、C8、C9为3倍压整流;VDlO-VDl2和C5、ClO、Cl1为3倍压整流;VDl3-VDl6和C6、C7、Cl2、C13为4倍压整流)后，产生1OOkV 的直流高压。
高压发生器工作后，在放电间隙(司隙可调)产生放电火花，这样既可限制输出电压过高，又可以指示高压的有无。
整个电路安装完毕后，应用环氧树脂封装或浸在变压器油中，防止对空气放电。
元器件选择Rl-R3均选用1/2W金属膜电阻器。
Cl-C3均选用耐压值为630V的CBB电容器;C4-C13均选用耐压值为lkV 的高压瓷介电容器。
VDl-VD6均选用1N4007型硅整流二极管;VD7-VDl6均选用耐压值为2OkV的高压整流硅堆。
VTl-VT均选用3A、800V的晶同管。
Tl-T3使用14in黑白电视机的行输出变压器改制:一次绕组用φ0.41mm的高强度漆包线绕50匝，二次绕组使用原行输出变压器的高压包，安装时，二次绕组应与高压包拉开距离，可安装在高压包另一侧磁柱上。
S选用5A、220V的双极开关。
静电发生器用途
静电发生器用途
静电发生器主要是产生静电，输出通常是单一极性，如为正或负极性，输出电压可以调节，通常应用在科学研究，静电应用如静电除尘、静电喷涂、产生静电场用于生物效应研究以及其它要应用静电的场所。
静电放电发生器主要是应用于对系统级电子设备如手机、电脑的抗人体金属模型静电放电试验。
包括静电发生器和静电放电枪。
静电放电发生器中的静电发生器的输出即有正也有负，有的是正负可以转换，它们的电压双极性高精度输出连续可调。
同时适用于更多的应用领域以及未来新标准的要求。
所以静电放电发生器可用于绝大多数电气与电子设备的静电放电试验。
高压静电消除器的原理
高压静电消除器的制作作者:冯大鹰 谭建伟 来源:电子世界 录入:zhixing许多轻工产品(如香烟、小食品等)外层包装大多采用聚酯类或乙烯类薄膜。
这类薄膜，因其表面呈高阻状态，因此，在制造、运输和使用过程中难免会在其表面产生静电，造成相互粘连缠绕，导致包装不良的产品出现。
如果在包装工序前，让包装薄膜通过一个高压正电场，便可降低或消除薄膜上所带的电，使上述现象得以消除。
本文介绍一种高压静电消除器。
它可有效的消除这类薄膜所带的静电，经使用，效果很好，可显著提高包装质量。
这种高压静电消除器具有四个特点：(1)输出电压5000～15000V 连续可调，并用发光二极管作输出指示。
(2)没有特殊定做的器件，所有器件均可在市场上购买到。
(3)费用低，每套所有器件按市场零售价不足百元。
(4)制作简单，基本不用调试，只要器件参数正确，焊接无误，一装即成。
工作原理高压静电消除器电原理图如图1所示。
电阻R1和电容C2组成一个分压电路。
R1两端电压通过由D1、R13、C5构成的触发回路，加在双向可控硅SCR 的控制极上，作为可控硅的触发电压，使双向可控硅在电网交流电压正半周和负半周均维持导通状态。
C3和升压变压器T1的初级线圈构成一个LC 振荡回路，其产生的频率约为3000Hz 的振荡信号经升压和整流后，便可用来产生一个高压正电场。
W1用来控制输入功率，从而可调节输出电压。
R2、R3、R4和W1构成分压取样网络，g 为公共参考端，r 为取样端。
Urg 随输入功率的增大而增大，以此驱动指示电路。
指示电路由三个运算放大器构成的比较器组成，R5、R6、R7、R12组成的分压网络给各比较器提供比较基准。
IC1A 、IC1B 、IC1C 随r 端电位的升高依次导通。
R8、R9、R10、R11为限流电阻，L1、L2、L3、L4为发光二极管。
电源变压器T2、整流桥D 和三端稳压器IC2为指示电路提供直流电源。
VCC 为6～12V ，本例VCC 为12V 。
双控式高压静电发生器[实用新型专利]
![双控式高压静电发生器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/fe5729c04b73f242326c5f17.png)
专利名称：双控式高压静电发生器专利类型：实用新型专利
发明人：俞才富
申请号：CN90215503.2
申请日：19901127
公开号：CN2093044U
公开日：
19920115
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种高压静电发生器，特别涉及 到一种用静电喷涂设备产生高压静电场的发生器，它 主要包括壳体及设置在壳体上的印刷板、高压箱、高 压输出电缆。
它的高压箱是以固体绝缘材料真空固 封而成的内封高压元件，印刷板上设有可供选择恒压 或恒流工作方式的恒压电路和恒流电路；高压输出电 缆为高阻值液体电缆，它的线路压降可随工作电流而 变化。
本实用新型与现有产品相比，具有体积小轻 便，双控式工作方式，更安全等特点。
申请人：俞才富
地址：200070 上海市南星路70号1806室
国籍：CN
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3 收稿日期:2007-04-10
高压静电发生器
莫济成 黄榜彪
(广西工学院,广西 柳州 545006)
摘 要: 在环境的相对湿度较大时,手摇感应起电机很难获得相应的静电。
大学物理实验常需要在各
种气候条件下进行有关的静电实验。
为此介绍一种自制高压静电发生器的制作要领,这种高
压静电发生器能在各种气候条件下可靠地工作,有效地提供静电,保证大学物理相关静电实
验的正常进行。
关键词: 静电发生器;原理;调试
中图分类号: O441.1 文献标识码:A 文章编号:1003-7551(2007)02-0038-?
物理实验中所需要的高压静电,常常由手摇感应起电机获得,在环境的相对湿度较低时是不存在什么问题的。
但是,在我们所处的南方地区,特别到了春天的梅雨季节,环境的相对湿度较大,用感应起电机很难获得所需的高压静电,致使相关的实验无法进行。
为此,笔者制作了一种高压静电发生器,其结构简单,造价低廉,性能良好,体积小巧,能全天候可靠工作。
该仪器已在本校物理实验课上使用,取得较好的效果。
1 电路原理
电路原理如图1所示,按下开关AN1、AN2接通电源,当电源在正半周,即上正下负时,电源经过R1→D1、D2→C1→④→①形成回路,对C1充电,C1两端的电压达到电源的峰值,与此同时,B1的次级上负下正,D3截止,电极G —K 间受反向电压,SCR 因而处于关断状态;当电源在负半周,即上负下正时,D1、D2截止,同时B1的次级变成上正下负,触发信号经D3、C2使电极G —K 间受正向电压,SCR 触发导通,此时C1通过SCR 的A →K →①→④迅速放电[1],在B2的次级L2即感应出高压电动势。
C1放电完毕,SCR 恢复关断状态。
随着电源的周期变化,不断重复上述过程,于是在输出端得到持续的高压静电。
图1 电路原理图
2 元件选择
B1为容量5VA 、输出电压6V 的小型电源变压器,SCR 为8A/600V 的单向可控硅(B T151—600R ),B2为“华声”牌彩电回扫变压器(编号333#,长虹2168型),C3、C4为莱顿瓶所形成的电容器,L 是电源指示灯,其它元件参数按图中所标注选取。
8
3第28卷 第2期 广 西 物 理GUAN GXI WUL I
Vol.28No.2 2007
图23 安装
整个电路所需元件很少,不必专门制作印刷电路板,按原理图
用万能板整齐排列焊接即可,电路板实物如图2所示。
由于平均
电流小,SCR 无需加散热片。
需特别注意的是,B2除保留高压输
出端及①、④、⑦引脚外,将其余未用到的引脚及聚焦、加速电压引
线全部剪去,并用自凝固型灭弧灵覆盖剩下的线头,使各引脚间彻
底绝缘隔离,否则会出现打火现象。
将电路板安装在自制的有机
玻璃盒内,整个盒子固定在底板上。
按钮开关AN1、AN2安装在
盒子的上表面板,两开关相距在25cm 以上,这样做的目的是,强
迫使用者的双手都回到开关位置才能打开电源,避免被电击的危
险。
将输出端的两根引线焊上鳄鱼夹并分别接至两莱顿瓶的放电叉上,两线相距至少12cm 。
至此,该装置即可代替手摇式感应起电机。
4 调试
使两放电叉相距约1cm ,接通电源,应有强烈的放电现象。
逐步增加两放电叉间的距离,一般相距4～5cm 应能正常放电。
如果出现无高压、放电距离短等现象,应重点检查B1的相位、B2的①—④引脚的位置是否接反,SCR 、D1、D2、D4是否漏电。
增加R1的阻值,可降低输出电压。
5 效果
我们用此自制的静电发生器做的静电除尘、静电电动机、尖端放电等实验,经长期使用,在各种天气的情况下,效果均很好。
参考文献
[1]岑贤鸿,袁光星.实用单向可控硅电路333例[M ].北京:成都科技大学出版社,1993.
(上接第37页)
由式(17)和表1可知,线圈平面上的磁场与平面垂直,在线圈内,B >0,表示B 沿z 轴正方向,即与电流方向成右手螺旋关系,线圈中心的磁场最弱,越靠近导线,磁场越强;在线圈外,B <0,表示B 沿z 轴负方向,即与电流方向成左手螺旋关系,且离导线越远磁场越弱。
2.2 正三角形载流线圈中心轴线上的磁场分布
令x =233
a ,y =0,由式(14)、式(15)、式(16)可得正三角形载流线圈中心轴线上磁场分布:B =B Z =9μ0I a
22π(3z 2+a 2)3z 2+4a 2(18)
当z µa 时,与z 2相比,a 2可以略去,由式(18)可得正三角形载流线圈中心轴上的远场:
B =B Z =3μ0I a 22πz 3(19)
文献[5]5.1.9题利用一段载流直导线在中垂面上某点的磁场,直接计算边长为2a 、载有电流I 的等边三角形导线中心轴线上的磁场和中心轴线上的远场,式(18)、式(19)与之计算所得结果一致。
参考文献
[1]朱平.圆电流空间磁场分布[J ].大学物理,2005,9(24):13-17.
[2]曾令宏,张之翔.圆形电流的磁场以及两共轴圆环电流之间的相互作用力[J ].大学物理,2002,9(21):14-16,41.
[3]向裕民.圆形电流磁场的普遍分布[J ].大学物理,1999,18(1):14-17.
[4]邝向军.方形载流线圈的空间磁场计算[J ].物理与工程,2006,16(1):18-20,25.
[5]张之翔.电磁学千题解[M ].北京:科学出版社,2002.
93第2期正三角形载流线圈的空间磁场分布。