[发明专利]便携式模拟静电变压起电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应起电机，具体地说，涉及的是一种便携式模拟静电变压起电机。

背景技术

起电机又名感应起电机。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。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。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。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。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破感应出不同种电荷，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，因为即使将其拆除，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，因而电火花很少。但是现有感应起电机存在如下缺点：较重，较难搬运；需要人来摇动，使用麻烦，实验时无法单人操作；很容易受到天气影响，在雨天甚至会无法起电。这些对于使用者(比如实验者)很不便利。

我国一些中学学校会采用手摇式的感应起电机作为实验装置，它可以通过摩擦起电产生20000伏的瞬间电压。但做实验时同样有很多缺点：一来是体积太大，搬运起来非常不便；二来是做实验时要不断摇动摇杆，这样就要两个人来完成整个实验；第三，就是手摇式感应起电机在下雨天或者阴天时，起点效果很差，有时根本发不了电，这样在阴天上课时就会非常不方便。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供一种便携式模拟静电变压起电机，体积小，携带方便，可以全天候全气候工作，这样就大大避免了手摇式感应起电机受气候限制的问题，同时这样也大大提高了实验效率，让实验者做实验时更加方便。

为实现上述的目的，本发明所述的便携式模拟静电变压起电机，包括两组及两组以上的变压模块、选择开关、氖管以及电阻；其中：所述两组及两组以上的变压模块的输出端相互串联，每组变压模块的输入端和输出端均设有选择开关，每组变压模块的输出端还并联上一个氖管和一个电阻。

进一步的，所述的变压模块、选择开关、氖管以及电阻均设置在一个外壳中，通过该外壳固定。

进一步的，所述变压模块主要由高频振荡电路、三倍压整流电路和高压电击网三部分组成。每组变压模块根据需要将低压瞬间变成高压。

进一步的，所述选择开关是可调节式的，使用者可以根据需要设定需要的电压档。

进一步的，所述电阻采用大电阻，比如大于2兆欧的电阻，或者更大的。

与现有的感应起电机相比，本发明结构简单，使用方便，该装置可以代替实验室里的手摇式感应起电机。本发明用多组变压模块串联，每组变压模块可以瞬间把低压直流电升压到1000伏以上的高压，然后输出。这样多组变压模块组同时工作就可以产生所需要的高压。而且本发明装置可以全天候全气候工作，这样就大大避免了手摇式感应起电机受气候限制的问题，同时这样也大大提高了实验效率，让实验者做实验时更加方便。另外，本发明体积小，质量轻，通过外壳固定后，便于携带，非常方便。

附图说明

图1为本发明一实施例中变压模块连接示意图。

图2为本发明一实施例中变压模块电路图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的解释，但是以下的内容不用于限定本发明的保护范围。