工具/原料
感应器电机
铜丝
感应起电机结构
如图1所示,感应起电机旋转盘由两块圆形有机玻璃叠在一起组成,中有空隙,每块向外的表面上都贴有铝片,铝片以圆心为中心对称分布。由于两盘分别与两个受动轮固定,并依靠皮带与驱动轮相连,由于两根皮带中有一根中间有交叉,因此转动驱动轮时两盘转向相反。如图所示,盘转向为:正面顺时针,反面逆时针。两盘上各有一过圆心的固定电刷,两电刷呈90度夹角,电刷两端的铜丝与铝片密切接触,这样在盘旋转时铜丝铝片可以摩擦起电。在图2所示位置有悬空电刷E,悬空电刷与电刷成45°夹角,每个刷的两脚跨过两盘,但并不与两盘接触,脚上装有许多尖细铜丝,铜丝尖端指向圆盘上的铝片。悬空电刷由金属杆与莱顿瓶相连。
莱顿瓶其实是个电容,用来储电。如图3所示为莱顿瓶结构,由两层筒状锡箔组成,中间是电介质,上有瓶盖。悬空电刷上的金属杆插入瓶盖一半,末端由一根较粗铜丝与莱顿瓶内层锡箔筒底相连,这样悬空电刷上所集电荷可以储存在莱顿瓶中。图3所示放电小球也通过一金属杆与莱顿瓶盖相接,此杆插入瓶盖一半且不与集电叉相触,也不与莱顿瓶中锡箔筒相连,但这样可使其受莱顿瓶内筒电荷感应而带电,可推导出放电小球会被感应出和与其相连的莱顿瓶内筒同电性的电荷。由于感应起电机在左右各有一莱顿瓶,若两莱顿瓶集聚不同种电荷,则两放电小球上就会被感应出不同种电荷,当两小球靠近时就会因放电而产生电火花。需要说明的是,此莱顿瓶仅是储电设备,与小球是否放电无关,因为既使将其拆除,转动圆盘时两小球照常放电,只不过电火花很弱,但其频率更高。这是因为没有莱顿瓶后其电容减小了,可由公式U=Q/C解释:要产生电火花,两小球间电压约为几万伏,当C减小时,悬空电刷仅需要集聚很少电荷就可使电压升高到放电要求,故与原来相比,放电频率会加大。但是由于小球上每次放电所放出的电量减少了,相应电流也会减小,因而电火花很小。