静电验电器背景

静电现象是我们生活中常见的物理现象：脱毛衣的时候会伴有“噼啪”的声响；冬天开车门下车的时候，很容易被车门电到；早上起来梳头时，头发会经常“飘”起来，越理越乱……静电现象经常让我们猝不及防。

1、什么是静电现象？

静电现象的本质是摩擦起电，这种现象更容易在干燥的环境里发生。

2、静电的排斥力？

摩擦产生的静电分为正电荷和负电荷，同种电荷之间会产生排斥力。

用绸子摩擦过的玻璃棒能够吸引碎纸片等轻小物体，这是一般人都知道的摩擦起电现象。判别物体是否带有静电荷，学校实验室通常是用铝箔验电器。将带电的玻璃棒接触验电器上的小球，电荷传到铝箔上，由于同种电荷相斥的原理，铝箔就张开。张开角度愈大，说明所带电荷量愈多。如果铝箔不张开，表明不带电。这种验电器虽然能判别物体是否带有静电荷，但不能判别所带电荷的正负极性，而且家中一般也不具备这种仪器。

古希腊人发现毛皮与琥珀摩擦之后，二者之间会互相吸引。约公元前600年（中国处于春秋时代），古希腊人泰勒斯对琥珀效应做了大量观察，他认为摩擦使琥珀带上磁性。

此后几千年，电的研究没有任何进展。直到到1600年（明朝万历年间），威廉·吉尔伯特出版了著作《论磁》（De Magnete），总结了自己近20年对电和磁的研究。这是一本具有现代科学精神的书籍，着重于从实验结果论述。吉尔伯特指出，琥珀不是唯一可以经过摩擦产生静电的物质，钻石、蓝宝石、玻璃等等，也都可以演示出同样的电学性质，在这里，他成功地击破了琥珀的吸引力是其内秉性质这持续了2000年的错误观念。吉尔伯特把电和磁做了区分，创造了新的词，电（electrica），这个词就来自希腊语琥珀。吉尔伯特还发明了验电器。

图1为吉尔伯特制成的静电验电器，可以探测静电电荷。当带电物体接近金属指针的尖端时，因为静电感应，异性电荷会移动至指针的尖端，指针与带电物体会互相吸引，从而使得指针转向带电物体。

英国科学家斯蒂芬·格雷发现铜和银等物体容易导电，丝绸之类的物体不易导电。

验电器，顾名思义，是验证有没有电的仪器。

材料： 玻璃瓶，铜丝．橡皮塞或软木塞，塑料尺，小纸条，毛皮或羊毛头巾。

实验过程 ：

（1）在软木塞上钻一个小孔。

（2）将细铜丝穿入4/5，外面留有1/5．在铜丝下段弯一个小钩。

（3） 在铜丝下挂一个对折的纸片，小心翼翼地放入瓶内，可自由活动。验电器就大功告成了。

（4）用塑料尺在毛皮上摩擦，使其带电。

（5）用摩擦后的塑料尺接近铜丝。

实验现象：瓶内的纸片会立即分开，如同使用魔法一般。

接近：产生静电感应。

如带正电的物体接近不带电的验电器的金属球，则由于静电感应，验电器金属球处感应出负电荷，而金属箔则由于带正电而张开一定角度；

若验电器原来带正电，由于静电感应，同种电荷相斥，金属球的正电荷电荷量减少，金属箔电荷量增多，张角增大；

若验电器原来带负电，则异种电荷相吸，金属球电荷量增大，金属箔电荷量可能只减少，可能先减小，然后带正电增加，因此其张角可能只减小，可能先减小后增大。

接触：电子转移，带电导体上的电子会转移到验电器上。移走带电导体，验电器金属箔继续张开。

验电器在电器设备上验电操作时应遵照电业安全工作规程进行。为保证人身安全，请根据电业安全规定要求定期作预防性试验。

直流验电器产品，其指示器与操作杆都应用交流验电器的结构与工艺，所不同之处在于直流验电器操作杆的首节绝缘杆内增设了高压限流元件及接地引下端口。在型号区分上也较交流验电器增设了正、负极性之分。