[发明专利]一种静电炮教学演示仪器及使用方法

摘要

本发明提一种静电炮教学演示仪器及使用方法，具体包括：具有携带电荷能力的球、静电筒绝缘外套、连接件、高压电源、静电筒、环状金属导体、静电筒内侧固定件和静电筒外侧固定件；本发明仅在静电筒内部每隔一段距离均匀放置一段环状金属导体，作为静电炮演示仪器的主体结构，再将各段环状金属导体分别交替与高压电源正极或者高压电源负极相连接，结构简单，易于实现；本发明操作方便，只要给演示者将具有携带电荷能力的球放置在静电炮炮口处，即可由静电炮自行演示出静电加速过程，使具有携带电荷能力的球从静电筒中发射出去；本发明成本低廉，容易被制造为教学仪器进行推广使用。

主权项

1.一种静电炮教学演示仪器，其特征在于，一种静电炮教学演示仪器，具体包括具有携带电荷能力的球、静电筒绝缘外套、连接件、高压电源、静电筒、环状金属导体、静电筒内侧固定件和静电筒外侧固定件；静电筒外侧固定件与静电筒绝缘外套相连接，静电筒绝缘外套通过静电筒内侧固定件与静电筒相连接，静电筒内侧每隔一段距离均匀放置一段环状金属导体，环状金属导体通过连接件与高压电源相连接；所述具有携带电荷能力的球，具有携带电荷的能力，且其直径小于静电筒直径；静电筒绝缘外套，采用绝缘材质制作的筒状绝缘外套，为静电筒提供完全绝缘的外表面其直径大于静电筒直径；连接件，为导体，用于连接环状金属导体与高压电源；高压电源为高压直流20千伏～25千伏之间；静电筒为静电炮的炮筒，为静电场提供绝缘环境，采用绝缘材质制成；环状金属导体，与高压电源配合为具有携带电荷能力的球提供电场，各段环状金属导体分别交替与高压电源正极或者高压电源负极相连接；其材质为铜箔或者铝箔；环状金属导体宽度小于等于4毫米；静电筒内侧固定件，将静电筒固定在静电筒绝缘外套上；静电筒外侧固定件，将静电筒绝缘外套固定在水平面上，与水平面夹角为θ；具有携带电荷能力的球启动合力要求，即具有携带电荷能力的球能够穿过静电炮的条件为：F＝QE‑mgsinθ＞0其中，F是具有携带电荷能力的球受到的合力，Q是具有携带电荷能力的球的电量，E是电场强度，m是具有携带电荷能力的球的质量，g是重力加速度，θ为静电筒绝缘外套轴线与水平面夹角。