電荷量以及電壓的測(cè)定
1. 概要
兩個(gè)相異的物體相互摩擦就會(huì)產(chǎn)生靜電，這一現(xiàn)象現(xiàn)在是*的了。一般而言，物體表面的接觸分離、變形、離子的附著、放射性光線照射、變異、化學(xué)變化等都會(huì)產(chǎn)生靜電。靜電由于所產(chǎn)生的吸附作用力、靜電誘導(dǎo)以及放電等現(xiàn)象，一直以來(lái)都被認(rèn)為是引發(fā)故障及事故的原因。你的產(chǎn)生現(xiàn)象和測(cè)定手段的關(guān)系如（圖1）所示。靜電帶電并不等于靜電的產(chǎn)生，而是靜電的產(chǎn)生與泄漏的不平衡狀態(tài)的表現(xiàn)方法。而對(duì)于這種帶電以及電荷泄露存在存在著各種各樣的測(cè)定手段，通過(guò)帶電電量的測(cè)定和由電荷而產(chǎn)生的表面電壓的測(cè)定，就可以知道物體帶電性。另外要明確電荷的泄漏，可以通過(guò)電荷衰減測(cè)定及作為其標(biāo)識(shí)的店主測(cè)定這種手段。靜電帶電的電性測(cè)定與普通的電測(cè)定相比較為困難。列舉以下幾點(diǎn)則可說(shuō)明其中的原因：
- 由于靜電的電壓高、電流微弱，一半的測(cè)量器無(wú)法計(jì)量；
- 電荷呈空間分布的情況多。
因此、各種各樣的靜電*的測(cè)定方法得到開發(fā)并投入實(shí)際應(yīng)用之中。
2.電荷量的測(cè)定
2.1電荷量測(cè)定的基本方法
靜電的測(cè)定首先要進(jìn)行的是帶電電荷量的測(cè)定。帶電電荷量的測(cè)定，其中zui為基礎(chǔ)的方法時(shí)法拉第桶測(cè)定法。如（圖2）所示，為法拉第桶的構(gòu)成，裝置是由絕緣的兩個(gè)容器構(gòu)成，外部接地的容器吧內(nèi)部的容器*包裹起來(lái)開，使之與外界的靜電隔絕開來(lái)，吧電荷量為Q的物體放入內(nèi)部容器當(dāng)中，內(nèi)部容器就會(huì)帶電，產(chǎn)生電位差，由零電壓變?yōu)閹電壓的狀態(tài)，這個(gè)電壓V是由電壓計(jì)測(cè)定出來(lái)，由以下式子可得到電荷量Q【C】：
Q＝C*V…………（1）
式子（1）是靜電現(xiàn)象中zui為基本的關(guān)系式。C【F】為容器之間的經(jīng)典電容。
2.2法拉第桶的應(yīng)用
處于靜止?fàn)顟B(tài)的液體、固體、粉體等的電荷如圖2所示，可由法拉第桶測(cè)定出來(lái)，更進(jìn)一步、流動(dòng)的氣體、液體、粉體等的情況，只要把金屬容器改換成金屬網(wǎng)則亦可對(duì)其進(jìn)行測(cè)定。特別是粉體的測(cè)定有不少有效的方法。如（圖3）所示的吸引式法拉第桶zui為常用。這個(gè)法拉第桶的吸附口的內(nèi)容設(shè)有過(guò)濾器，能把粉體和空氣一起吸入，過(guò)濾器負(fù)責(zé)捕捉粉體并測(cè)定其上所帶有的電荷量。
另外，體積大小差異的兩種粉體相互摩擦后所處于的帶電狀態(tài)的電荷量測(cè)定則可由（圖4）所示的改進(jìn)過(guò)的法拉第桶形式的裝置進(jìn)行測(cè)定，這種裝置的后部設(shè)有金屬網(wǎng)，把帶電的兩種大小不一的粉體放入容器內(nèi)測(cè)定它們所帶的電荷量后，再通過(guò)壓縮氣體把小粉體由一端吹出容器，所留下來(lái)的大粒徑的粉體由于剛才的摩擦作用而帶上了相應(yīng)的電量，此時(shí)只要測(cè)定大粒徑粉體所帶的電量，則可算出兩種大小不同的粉體的電荷量了。
2.3電荷量測(cè)定的注意要點(diǎn)：
法拉第桶的內(nèi)部容器的電位測(cè)定時(shí)，由于容器為導(dǎo)體，可以使用靜電用電壓計(jì)這類設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。但亦可如（圖5）所示，使用經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)易的表面電位計(jì)來(lái)進(jìn)行測(cè)定。
法拉第桶的測(cè)定法雖然是較為操作簡(jiǎn)單、的電荷量測(cè)定方法，但是需要注意以下幾點(diǎn)：
- 由于帶電體需要*包裹，在使用范圍上受到限制；
- 測(cè)定所得到的電量值，若是在正負(fù)電荷同時(shí)存在的情況時(shí)，所顯示的數(shù)據(jù)則為正負(fù)電荷的差，因此正負(fù)電荷易混在一起的靜電帶電情況要注意說(shuō)明；
- 若放入內(nèi)部容器的物體的電量過(guò)大的話，會(huì)使內(nèi)部容器的電位過(guò)高，引起內(nèi)部向外部放電，式數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。在這種情況下，可以增大內(nèi)外容器之間的電容，使內(nèi)部容器的電壓下降；
- 及時(shí)內(nèi)部容器*密封，亦需要注意容器的放電；
- 把電壓測(cè)定器的放電端與記錄器連接，記錄下準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，即使由放電等所造成的異常也可有跡可尋。
會(huì)員1.png)
