以前對(duì)靜電感應(yīng)的研究只限于一個(gè)導(dǎo)體,當(dāng)該導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí),導(dǎo)體的一面帶正電, 另一面帶負(fù)電.卻從未有人想到過(guò)把該導(dǎo)體在靜電場(chǎng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象.假如世上沒(méi)有電磁感應(yīng)發(fā)電,那靜電感應(yīng)發(fā)電或許會(huì)派上用場(chǎng).
一、靜電放電
圖一 電容極板放電
如圖一所示,把電容a,b充上電,然后把電容a的負(fù)端a2與電容b的正端b1連接起來(lái),我們是看不到放電現(xiàn)象的.為什么a2端帶負(fù)電,b1端帶正電而看不到放電現(xiàn)象呢?原因很簡(jiǎn)單,因?yàn)閍1,a2, 組成一個(gè)電容達(dá)到靜電平衡,b1,b2. 組成一個(gè)電容達(dá)到靜電平衡.有一個(gè)辦法可以使a2,b1發(fā)生電中和現(xiàn)象,即把a(bǔ)1,b2同時(shí)向上或者向下移動(dòng),破壞電容a,b的靜電平衡條件,此時(shí)再用導(dǎo)線連接a2,b1,它還能不放電嗎？
二、靜電感應(yīng)發(fā)電原理
圖二 靜電感應(yīng)發(fā)電
如圖二所示,把電容a,b充上電,a2,b1之間串接一用電器c,此時(shí)是a2帶負(fù)電, b1帶正電,把a(bǔ)2, b1旋轉(zhuǎn)九十度,如圖三所示,此時(shí)破壞了電容a,b的靜電平橫條件,a2, b1形成一新的電容,便經(jīng)過(guò)用電器c開(kāi)始放電,也就是說(shuō)用電器c有電流流過(guò),方向是b1,經(jīng)過(guò)c到a2.
圖三 靜電感應(yīng)發(fā)電
再旋轉(zhuǎn)九十度,如下圖所示
圖四 靜電感應(yīng)發(fā)電
此時(shí),在a1,b2形成的靜電場(chǎng)的作用下,產(chǎn)生靜電感應(yīng),在b1上感應(yīng)出負(fù)電荷, 在a2上感應(yīng)出正電荷,用電器c內(nèi)有感應(yīng)電流流過(guò),方向是b1,經(jīng)過(guò)c到a2,繼續(xù)旋轉(zhuǎn)b1,c, a2,在用電器c內(nèi) 便不斷地有感應(yīng)電流,放電電流流過(guò),動(dòng)能便因此而轉(zhuǎn)變成了電能.
三 靜電感應(yīng)定律
通過(guò)上面對(duì)靜電感應(yīng)的研究,可以得出靜電感應(yīng)定律: 感生電動(dòng)勢(shì)與電通量對(duì)時(shí)間的變化率成正比.
四 靜電感應(yīng)的應(yīng)用
串聯(lián)電容的充電過(guò)程屬于靜電感應(yīng)過(guò)程
圖五 串聯(lián)電容的充電
c1的一塊極板接電源的正極帶正電,c2 的一塊極板接電源的負(fù)極帶負(fù)電,中間相連的兩極板在靜電場(chǎng)的作用下便產(chǎn)生靜電感應(yīng),連接這兩塊極板的導(dǎo)線內(nèi)便有靜電感應(yīng)電流流過(guò).