原理:將一個(ge) 已充電電量為(wei) Q的平板電容器與(yu) 靜電計相連,此時指針和金屬杆帶正電,外殼的內(nei) 表麵將出現負的感應電荷。
從(cong) 而在金屬杆與(yu) 外殼間形成電場,指針表麵的電荷受到電場力的作用,或者說受到來自杆上同種電荷的排斥力及金屬盒內(nei) 壁的異種電荷的吸引力,使得指針偏轉,帶電量越多,場強越強,則指針的偏角也越大。
可知當靜電計電容保持不變時,靜電計兩(liang) 極間的電勢差U 與(yu) 其帶電量Q成正比,U越大,Q越大,指針所受電場力越大,指針張角因此就越大。由此可見,指針張角大小能定性地反映靜電計兩(liang) 極間的電勢差的大小。
使用原理
當A帶電時,電荷主要分布在a、b、c和d四個(ge) 部位,其中c和d兩(liang) 部分所帶電荷以斥力相作用,指針受到一個(ge) 使它張開的電力矩L1的作用。由於(yu) 指針的重心略在旋轉軸O點之下,當L1使指針張開後,指針的重力便產(chan) 生一個(ge) 使指針複位的重力矩L2。隨著指針的偏轉,L1漸小(因為(wei) c與(yu) d的距離增加,庫侖(lun) 力變小,力臂也變小)而L2漸大(因為(wei) 重力力臂增加)。
當A所帶電量q較大時,c和d所帶電量也較大,L1就大,所以α也就大。由於(yu) q決(jue) 定α,所以α的大小能表示q的大小。這就是靜電計可以當作驗電器使用的道理。
由於(yu) 靜電感應,當A帶電後, B的內(nei) 層一定帶上與(yu) A異號的電荷。若B不接地,則B的外表麵帶上與(yu) A同號的電荷。若B接地,則B的外表麵不帶電。由於(yu) 靜電計結構的對稱性,可以粗略地認為(wei) B上的電荷對指針的作用力不產(chan) 生使指針轉動的力矩。
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