跳到主要内容

国家磁实爱游戏提现客服验室由国家科学基金会和佛罗里达州资助。

磁石学院标志
搜索图标

Electrophorus——1764年

这是一种非常原始的电容器,这种早期的设备使科学家能够给金属圆盘特定的电荷。


Electrophorus——1764年

作为一种开创性的仪器,电泳仪可以用来反复产生大量的电荷。瑞典物理学家约翰证明发明于18世纪60年代。然后在接下来的十年伏打改进了它的设计,并创造了现在所知的名字。由于它提供了一种可再生的电荷来源,18世纪时,电鳗在科学实验室中迅速流行起来。科学家们经常将其称为“永动机”,他们可以利用电荷进行实验或进行静电演示。

电泳仪的基本部件是一个扁平的板状绝缘体,一个绝缘手柄和一个金属盘。绝缘体,通常被称为“饼”,可以由各种材料制成。在威尔克和沃尔特的时代,研究人员通常用虫胶和树脂或一种涂在玻璃上的蜡制成蛋糕,但任何好的绝缘体都可以使用。与蛋糕不同,金属圆盘是导体。在电极中,圆盘通过使电流通过非金属介质而起到电极的作用。电鳗的金属盘附着在绝缘手柄上,蛋糕就独立了。

两个基本过程摩擦生电而且感应-是电泳功能的基础。摩擦起电是指一种材料与另一种材料摩擦以产生电荷分离。例如,羊毛、丝绸或毛皮摩擦在电极的绝缘板上,沿板表面产生负电荷。这是因为平板比羊毛、丝绸和毛皮具有更强的电子亲和力。因此,来自这些材料的电子被平板获取,并沿其表面分布。摩擦电气化在某些材料上比在其他材料上效果更好。有些材料在摩擦时带有正电荷,有些则带有负电荷。一种分类系统叫做摩擦电系列详细介绍了常用材料的充能能力。

当板或饼已充电,导电金属盘放在它上面。绝缘手柄允许操作电泳而不引起设备放电。一旦磁碟靠近饼,磁碟就会通过感应产生电荷。如果蛋糕带负电荷,金属盘内的电子就会被排斥,这就导致它们从蛋糕正面的表面移动到朝上的表面。然后,如果金属盘被触碰,或“接地”,它在顶部表面上持有的电子就会从材料中流出到地面。剩下的就是一个带正电的圆盘。把圆盘从蛋糕上拉开会使正电荷和任何剩余的负电荷均匀地分布在圆盘上。由于蛋糕是绝缘体,感应不会导致相应的电荷损失或重排,这就是为什么它可以在最初通过摩擦充电后反复使用。