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静电场激励下的发电效应实验 张晓宇 河南洛阳 (471003) E-mail：zxydcl@ 摘 要：本实验证明了在电荷性质正、负交替排列的静电场系中，运动的导体内部能产生交 变电流，在导体两端能产生交变电压的现象。 关键词：静电场 交变电流 定子极板 动子极板 1. 引言 [1,2] 利用法拉第电磁感应现象,，能把在静磁场中运动导体的动能转化为电能。 由于静电场 与静磁场的性质有许多相似之处，在静电场中能否把导体的动能转化为持续可输出的电能 呢？是可以的。下面的实验就证明了这一点。 2. 实验设置及过程 2.1 实验设置 实验电器原理图如图1 所示： 图 1 静电场激励下的发电原理 Fig 1 The static electricity field encourage bottom of generate electricity the principle 实验装置包括高压直流电源一个、定子片一组、动子片一组、往复驱动机构一套、负载 电阻测量仪表及开关一套。为定子板提供静电场的是30000 伏直流电源，最大工作电流250 毫安。测量负载电路中电流大小的是一块交流微安表，测量范围0～25 微安。测量负载电阻 Ｒ 两端电压大小的是一块交流毫伏电压表，测量范围0～50 毫伏。负载电阻Ｒ 的阻值为 １ １ 2.5 ＫΩ。定子板和动子板安装在绝缘的轨道板内，定子板固定不动，动子板连接往复驱动 机构，能够产生0～5 次/秒、行程400 毫米的往复运动。 - 1 - 定子板由1.5 毫米厚的环氧树脂板和0.2 毫米厚的铝箔粘合而成，环氧树脂板长 1200 毫 米、宽400 毫米，每块铝箔长300 毫米、宽50 毫米，共有 14 片铝箔均匀的粘合在环氧树脂 板上，每片铝箔之间间隔15 毫米，在粘好的铝箔表面涂上0.2 毫米的环氧树脂绝缘薄膜。 铝箔间隔的分别与高压直流电源的正、负极连接，相邻的两块铝箔所携带的电荷性质不同， 不同性质的电荷交替排列形成静电场激励源。 动子板也是由相同尺寸的环氧树脂板和铝箔粘合而成，不同的是动子板上共有10 片铝 箔，位于环氧树脂板的一端，环氧树脂板的另一端连接往复驱动机构，能够随着往复驱动机 构一起产生0～5 次/秒、行程400 毫米的往复运动。动子板上的铝箔间隔的分别连接到负载 电阻Ｒ 的两端，形成负载回路，在负载电阻Ｒ 上并接了一个开关Ｋ ，Ｋ 是为了消除在 １ １ ２ ２ 定子片激励过程中动子片铝箔之间产生的电势差。 2.2 实验过程 按照图１所示连接好线路，Ｋ 处在开启状态，Ｋ 处于关闭状态。接通30000 伏直流电 １ ２ 源，合上开关Ｋ 一分钟后断开Ｋ ，这时在定子片的各片铝箔上产生了正负交替的静电场激 １ １ 励源。2 分钟后断开Ｋ２启动往复驱动机构，动子片相对定子片产生2 次/秒、行程400 毫米 的往复运动。这时微安表上的读数为5 μＡ，电压表读数为12.8ｍＶ。往复驱动机构及动子 片停止运动，微安表的读数为零，增加动子片的运动频率微安表读数有所上升见图２所示： 图 2 输出电流与动子运动频率的关系 Fig 2 Output the electric current and moves the relation of the sub- sport