在高中物理电场中,有两个形状很相似的实验仪器验电器和静电计,验电器的作用是检验带电体是否带电,而静电计的作用是测量电势差,这让许多学生产生了疑惑,这两个看似相同的实验仪器怎么会在工作时有如此大的区别,它们的工作原理又是什么带着这样的疑问我们一起来认识它们
一、验电器的解析
它的工作原理我们比较好理解当带电体用导线与验电器联结时,金属杆便成为带电导体、金属杆、金属箔本身所组成的整体的一部分达到静电平衡时,金属杆和金箔将从带电体上分得同种电荷根据同种电荷相斥原理,金属箔将张开一定的夹角,而且金属箔上的带电越多,张开的角度就越大
二、静电计的解析
当静电计的金属杆同带电体相连时,金属杆和金箔与导体成等势体,即具有相同的电势同时使金箔上带上了同种电荷,金箔的张角本是由它上面的带电量多少来决定,金箔上的带电量多,则张角就大但对与静电计来说,金属瓶常接地,电势为零,当金属杆和金箔带电后,由于静电感应使金属瓶的内表面带上与金属杆及金箔几乎等量的异号电荷因此金属杆和金属瓶左右内壁组成了两个特殊的电容器,它们具有一定的电容,并处于并联的关系当静电计带电后,相当于电容器充了电,静电计内就会形成电场,如果我们把这电场看成是匀强电场,场强由此,我们可以知道在认为静电计中的电场为匀强电场的前提下,静电计金箔的张角与电势差的关系并不成正比,因此我们只能说,电势差越大张角也越大
三、验电器与静电计的区别及联系
1从结构上看:验电器主要由金属球、金属杆和金箔三部分组成,它们成为了一个孤立导体,与外界没有接触而静电计的主要部分是有金属球、金属杆、金箔和金属外壳构成,金属球、金属杆和金箔连接成了一体,金属外壳与地球又连接成了一体,而这两体就组成了一个电容器,在金属壳内会产生分布不均匀的电场
2从原理上看:验电器的工作原理是由于金属杆和金箔中带有同种电荷,由于同种电荷相互排斥,因此是电荷之间的库仑力使金箔张开而验电器工作时,由于在金属杆和金属外壳上形成了异种电荷,金属外壳内就形成了电场,而金箔中的电荷正是由于受到了电场力的作用,才使金箔张角发生了变化
3从功能上看:验电器主要功能是检验导体是否带电,一般情况下,验电器不能测量带电导体的电量多少,更不能测量电势差;而静电计的功能主要是测量电势差,当然也可以用作验电器,来检验接触导体是否带电
验电器的工作原理就是利用同种电荷互相排斥的原理，2片金属箔带上同种电荷互相排斥而张开。
验电器的作用：1、检验物体是否带电（金属箔是否张开）
2、检验物体带电量的多少（金属箔张开的角度越大所带电量越多）
3、利用已知电荷种类的物体检验另一物体是否带电、带何种电荷（先让验电器带上电，用另一物体靠近金属球，金属箔角度不变则该物体不带电，金属箔张开角度变大，则跟原来物体所带同种电荷，金属箔张开角度变小则带异种电荷）
验电器原理是原子核所带的正电荷和核外电子所带的负电荷之间相互作用的电性力，随物质的不同而有强弱。
如果有若干个中性的原子或分子，由于外来原因，失去一个或若干个电子，则这些原子或分子内全部质子所带的正电荷多于全部电子所带的负电荷，于是，它们获得了正电荷而成为正离子；
反之，如果有若干个中性的原子或分子从外界获得了一个或若干个电子，则这些原子或分子内的负电荷多于正电荷，于是，它们获得了负电荷而成为负离子。
上述这些现象称为电离。在这两种电离情况下，对整个物体来说，都呈现带电状态。
可以这么说，所有电磁现象都是电子的得失或运动而引起的，亦即，电子在其中扮演了重要的角色。
验电器的工作原理就是利用同种电荷互相排斥的原理,2片金属箔带上同种电荷互相排斥而张开
验电器的作用：1、检验物体是否带电（金属箔是否张开）
2、检验物体带电量的多少（金属箔张开的角度越大所带电量越多）
3、利用已知电荷种类的物体检验另一物体是否带电、带何种电荷（先让验电器带上电,用另一物体靠近金属球,金属箔角度不变则该物体不带电,金属箔张开角度变大,则跟原来物体所带同种电荷,金属箔张开角度变小则带异种电荷）
不用必须接触，是感应起电
验电器构造如图所示。图中上部是一金属板(或者也有用金属球)，它和金属杆相连接，金属杆穿过橡皮塞， 其下端挂两片极薄的金属箔，封装在玻璃瓶内。检验时，把物体与金属板接触，如果物体带电，就有一部分电荷传到两片金箔上，金属箔由于带了同种电荷，彼此排斥而张开，所带的电荷越多，张开的角度越大；如果物体不带电，则金属箔不动。当已知物体带电时，若要识别它所带电荷的种类，只要先把这带电体与金属球接触一下，使金箔张开。然后，再用已知的带足够多正电的物体接触验电器的金属球，如果金属箔张开的角度更大，则表示该带电体的电荷为正的；反之，如果金属箔张开的角度减小，或先闭合而后张开，则表示带电体的电荷是负的。以上事实意味着，带电体再增加同种电荷时，电荷的量值增大；带电体再增加异种电荷时，电荷的量值减小。因此，人们通常将正、负电荷分别表示为正值和负值。例如。将带有等量异种电荷的物体相接触，它们所带正、负电荷之代数和为零，表现为对外的电效应相互抵消，宛如不带电一样。这时，它们呈电中性。这种现象叫做放电或电中和。
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