静电发生器

静电发生器(静电机)，是一种机电式发电机，其产生静电在，或电力的高电压和低电流连续。静电的知识可以追溯到最早的文明，但是几千年来它仍然只是一个有趣而神秘的现象。，没有理论来解释其行为，并且常常与磁力混淆。到17世纪末，研究人员已经开发出了通过摩擦来发电的实用方法，但是静电机器的发展直到18世纪才真正开始，当时静电机器已成为研究新电力科学的基础工具。静电发生器通过使用手动（或其他）动力将机械功转换为电能来运行。静电发生器仅使用电力即可产生呈现给两个导体的相​​反符号的静电 荷，并通过使用移动板，鼓或皮带将电荷带到较高的位置来工作。电位、电极、电荷是通过以下两种方法之一生成的：摩擦电效应（摩擦）或静电感应。

静电机器通常在科学教室中使用，以安全地显示出电力和高压现象。所获得的升高的电势差也已用于多种实际应用，例如操作X射线管、粒子加速器、光谱学、医学应用、食品消毒和核物理实验。静电发生器（例如Van de Graaff发生器）以及Pelletron的变体在物理研究中也很有用。

根据电荷的产生方式，静电发生器可以分为两类：

• 摩擦机利用摩擦电效应（通过接触或摩擦产生的电）
• 影响机器使用静电感应

从19世纪末开始，静电发生器在物质结构研究中起着重要作用。到1920年代，很明显，需要能够产生更高电压的机器。

Van de Graaff发生器是美国物理学家Robert J. Van de Graaff于1929年在麻省理工学院发明的一种粒子加速器。xxx个模型在1929年10月进行了演示。在Van de Graaff机器中，绝缘带将电荷传输到绝缘的中空金属高压端子的内部，然后通过“梳子”将电荷转移到端子上。金属点。该设计的优势在于，由于端子内部没有电场，因此无论端子上的电压有多高，皮带上的电荷都可以继续释放到端子上。因此，对机器电压的xxx限制是电离终端旁边的空气。当端子处的电场超过空气的介电强度（每厘米约30 kV）时，就会发生这种情况。由于在尖锐的尖端和边缘会产生最高的电场，因此端子应制成光滑的空心球体形式。直径越大，获得的电压越高。xxx台机器使用在五分钱和一角钱商店购买的缎带作为电荷输送带。在1931年的专利公开中描述了一种能够产生1,000,000伏特的电压。

范德格拉夫（Van de Graaff）发电机是成功的粒子加速器，产生最高能量，直到1930年代后期回旋加速器取代它为止。由于空气击穿，露天Van de Graaff机器上的电压限制在几百万伏。通过将发生器封闭在加压绝缘气体罐内，可以达到约25兆伏的较高电压。这种类型的Van de Graaff粒子促进剂仍在医学和研究中使用。还为物理研究发明了其他变体，例如Pelletron，它使用带有交替绝缘和导电链的链进行电荷传输。

小型Van de Graaff发电机通常在科学博物馆和科学教育中用于演示静电原理。一种流行的演示是让人们站在绝缘的支撑物上触摸高压端子。高压会给人的头发充电，使发束从头部突出。