静电计的原理

问题描述

精选答案

从一条熟悉的高中静电题开始……现有一个带电导体球壳、一个金属探针和一个静电计。以下情况显而易见：

1.探针先于球壳接触，再与静电计接触，（静电计）指针会偏转；

2.探针先接触球壳内壁，再接触静电计，指针不偏转；

3.用导线将探针与静电计连接起来，再接触（球壳）内壁，指针偏转。那么用导线将探针于静电计连为一体，将探针置于球壳内部（但不与内壁接触），指针会偏转吗？ 这个问题比较……，我们可以通过以下近似和原理进行分析。原理：

1. 离点电荷Q、均匀带电球壳（带电总量为Q）球心，距离为 r处电势为kQ（对于球壳的情况，仅在外部适用）（球壳内部电势为kQ/R, R是球的半径）2.用导线连接起来的导体是等势体；3.导体球壳内部场强为 0；

4.静电计指针偏转的条件为静电计上下两部分存在电势差。近似：

1. 导体球离静电计足够远；2.探针是个导体小球，置于球壳球心处；3.静电计上面部分简化成一个导体球，指针偏转条件简化为该导体球电势不为 0（因为下面部分接地，电势为 0）4.导线仅起在电势不同的两个部分之间传输电荷的作用，忽略其感应效应。于是，模型简化成了……简化后的模型定性分析定性分析-1定性分析-2定性分析-3探针与静电计电荷发生了移动，但是，是什么促使了电荷的移动？原因-1原因-2原因-3 ＋ 结论