电场探测(物理电池)装置_第1页
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文档简介

一种电场探测装置（物理电池）金属球al和金属球a2的通过导线相连，金属球al和金属球a2之间的导线上连接有二极管2,再通过导线接入屏蔽腔1内，所述屏蔽腔1为带细腔的驻极体。并从屏蔽腔1引出输出端口连接电容5和电压表4，输出端导线上连接有二极管3。工作原理是：处在静电场E（下文称源电场）中的彼此相连的金属球a1,a2发生静电感应，产生感应电荷，感应电荷聚集在金属球表面。由于同种感应电荷间的相互排斥作用，金属球a1表面的感应负电荷将沿导线进入到驻极体材料制作成的屏蔽腔1中，感应负电荷进入屏蔽腔1后，由于驻极体屏蔽腔1内的极化电荷产生的电场和源电场的方向相反，该负电荷受到源电场的作用被驻极体极化电场削减即部分屏蔽；同理金属球a2表面的感应正电荷进入屏蔽腔1后受源电场的作用也被驻极体极化电场削减，于是两种不同的感应电荷在输出端口的电容器两端形成一个电势差，这个电势差可以通过输出端连接的电压表4测量出。本装置在工作状态下可视金属球a1,a2为一个电源的正负极，当输出端口电路闭合，即能产生电荷的走向移动。金属球a1,a2端的感应电荷通过闭合电路发生中和作用，在中和过程中，即产生了电流。由于金属球al、a2上的感应电荷部分中和后，感应电荷总数将减少，金属球al、a2产生的感应电势差将小于源电场产生的电势差，于是连接的金属球al、a2的导线内的自由电荷将在源电场作用下发生定向移动，以补充金属球al、a2表面上减少的感应电荷。进而实现工作循环。需要特别指出是屏蔽腔1的选择材料。金属通常是优良屏蔽材料，但在本装置中，屏蔽腔选用的是驻极体材料。由于驻极体的极化电荷相对固定，能按设定条件达到极化要求后，撤去极化电场依然保持极化状态。感应电荷由导线进入屏蔽腔中也不会改变驻极体屏蔽腔内部极化电荷的分布，从而实现本装置效果的电流循环。而感应电荷进入金属屏蔽腔前和感应电荷进入金属屏蔽腔后两种情况下，金属屏蔽腔的自由电子是两不同的分布状态：即金属球al或a2上的感应电荷进入金属屏蔽腔前为屏蔽状态；进入金属屏蔽腔后，感应电荷的电场会使金属屏蔽腔内表面产生相反电性的电荷，从而改变了金属屏蔽腔中的原来电荷分布情况，使金属屏蔽腔失去屏蔽作用，从而不能实现电流的循环条件。所以本装置中驻极体屏蔽材料效果大大优于金属屏蔽材料。二极管2和二极管3的作用是为了保证进入屏蔽腔1的正、负感应电荷都只能沿导线以金属球向驻极体屏蔽腔1方向单向移动。如图1，当输出端接通后，以正电荷移动为电流方向，金属球a2表面的感应正电荷形成的电流从金属球a2流向驻极体屏蔽腔1，又由屏蔽腔1经输出端后流向金属球a1，再由金属球a1流回金属球a2，形成一个循环电流环路。其中电容器5的作用是存储更多的感应电荷，更便于电压表4对电势差的测量。由于本装置设计简单，工作可靠，稳定性高。权利要求书一种电场探测装置，其特征在于：金属球(al)和金属球(a2)的通过导线相连，金属球(al)和金属球(a2)之间的导线上连接有二极管(2),再通过导线接入驻极体屏蔽腔(1)内，并从驻极体屏蔽腔

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