靜(jing)電計(ji)是(shi)如何達到(dao)測量電壓(ya)的(de)？

　　靜(jing)電計(ji)是(shi)如何達到(dao)測量電壓(ya)的(de)？物(wu)理教(jiao)材(cai)中提到靜(jing)電計(ji)是(shi)在(zai)驗電器(qi)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)制成(cheng)的(de)，用(yong)來(lai)測量電勢(shi)差。把它(ta)的(de)金屬球(qiu)跟壹(yi)個(ge)導(dao)體(ti)連(lian)接，把它(ta)的(de)金屬外(wai)殼(ke)跟另壹(yi)個(ge)導(dao)體(ti)連(lian)接（或同時(shi)接地），從指(zhi)針(zhen)的(de)偏(pian)轉(zhuan)角(jiao)度就(jiu)可以(yi)測出(chu)兩(liang)個(ge)導(dao)體(ti)間(jian)的(de)電勢(shi)差。對於其(qi)中的(de)原(yuan)理書中沒有(you)過(guo)多的(de)解(jie)釋，現(xian)結合驗電器(qi)的(de)原(yuan)理作(zuo)以(yi)下(xia)探(tan)討(tao)。驗電器(qi)的(de)是(shi)根據同種電荷(he)相互(hu)排斥(chi)的(de)原(yuan)理制(zhi)成(cheng)的(de)，讓(rang)驗電器(qi)的(de)金屬小(xiao)球(qiu)帶上(shang)點(dian)，通過(guo)金屬桿(gan)與(yu)金屬小(xiao)球(qiu)相連(lian)的(de)兩(liang)個(ge)金屬箔(bo)片(pian)也會帶(dai)上(shang)同種電荷(he)。同種電荷(he)互(hu)相排斥(chi)，金屬箔(bo)片(pian)就(jiu)會張開(kai)壹(yi)定(ding)的(de)角(jiao)度。帶(dai)電小(xiao)球(qiu)帶的(de)電量(liang)越多，金屬箔(bo)片(pian)帶的(de)電量(liang)也越多，排(pai)斥(chi)力(li)就(jiu)越大(da)，張角也就(jiu)越大(da)。靜(jing)電計(ji)根(gen)據驗電器(qi)的(de)原(yuan)理，加(jia)以(yi)改(gai)造，可根據張角的(de)大(da)小(xiao)來(lai)判斷電壓(ya)的(de)大(da)小(xiao)。驗電器(qi)與靜(jing)電計(ji)在(zai)結構(gou)上(shang)基(ji)本(ben)相同，與(yu)驗電器(qi)相比，靜(jing)電計(ji)上(shang)的(de)兩(liang)個(ge)金屬箔(bo)其(qi)中壹個(ge)固定（如右(you)圖中粗線(xian)所示(shi)），另壹(yi)個(ge)可以(yi)自(zi)由張開(kai)（作(zuo)為(wei)測電壓(ya)大(da)小(xiao)的(de)指(zhi)針(zhen)），在(zai)加(jia)上(shang)刻度盤(pan)，就(jiu)成了(le)靜(jing)電計(ji)。與(yu)驗電器(qi)張角大(da)小(xiao)的(de)原(yuan)理壹(yi)致(zhi)，靜(jing)電計(ji)張角的(de)大(da)小(xiao)反(fan)映的(de)是(shi)“金屬箔(bo)”帶(dai)電的(de)多少，即(ji)張角的(de)大(da)小(xiao)由“金屬箔(bo)”帶(dai)電的(de)多少決定(ding)。但靜(jing)電計(ji)又(you)如何反映出(chu)電壓(ya)的(de)大(da)小(xiao)，可結合驗電器(qi)從靜(jing)電感(gan)應(ying)的(de)角(jiao)度作(zuo)出(chu)解(jie)釋：驗電器(qi)的(de)金屬箔(bo)帶(dai)電，可能是(shi)驗電器(qi)本(ben)身的(de)金屬小(xiao)球(qiu)帶電，然(ran)後傳給(gei)金屬箔(bo)，使(shi)其(qi)有(you)壹定(ding)的(de)張角。若驗電器(qi)本(ben)身帶的(de)電越多，則(ze)張角越大(da)。另(ling)外(wai)如發生靜(jing)電感(gan)應(ying)，也(ye)可使(shi)金屬箔(bo)張角發生變(bian)化。如右(you)圖，如讓(rang)壹(yi)帶(dai)正(zheng)電小(xiao)球(qiu)靠(kao)近驗電器(qi)的(de)金屬小(xiao)球(qiu)，由於靜(jing)電感(gan)應(ying)，驗電器(qi)的(de)金屬小(xiao)球(qiu)就(jiu)會帶(dai)上(shang)負(fu)電荷(he)，而金屬箔(bo)帶(dai)上(shang)正電荷(he)，驗電器(qi)也會(hui)張開(kai)壹(yi)角(jiao)度。若(ruo)帶(dai)電小(xiao)球(qiu)離(li)驗電器(qi)的(de)金屬小(xiao)球(qiu)越近，則(ze)靜(jing)電感(gan)應(ying)越強，驗電器(qi)的(de)金屬小(xiao)球(qiu)帶的(de)負(fu)電荷(he)與金屬箔(bo)帶(dai)的(de)正(zheng)電荷(he)都(dou)會(hui)增加(jia)，金屬箔(bo)的(de)張角也就(jiu)越大(da)。電容器的(de)兩(liang)個(ge)極(ji)板(ban)也(ye)存(cun)在(zai)著靜(jing)電感(gan)應(ying)，如果(guo)兩(liang)極板(ban)的(de)距(ju)離(li)增(zeng)大(da)，兩(liang)極板(ban)的(de)靜(jing)電感(gan)應(ying)勢(shi)必(bi)減(jian)弱(ruo)，這(zhe)樣電容器B板(ban)右(you)側所(suo)帶的(de)正(zheng)電量(liang)+Q會減(jian)少+△Q，減(jian)少的(de)部(bu)分(fen)電量(liang)+△Q傳給(gei)大(da)地(di)，A板(ban)左(zuo)側(ce)所(suo)帶(dai)的(de)負(fu)電荷(he)-Q也會(hui)減少相應的(de)-△Q，減(jian)少的(de)部(bu)分(fen)電量(liang)-△Q只能(neng)傳給(gei)靜(jing)電計(ji)的(de)金屬箔(bo)，由於金屬箔(bo)所(suo)帶的(de)電量(liang)增加(jia)-△Q，總電量(liang)變(bian)為(wei)-(q+△Q)這(zhe)樣金屬箔(bo)的(de)張角變(bian)大(da)，對應著(zhe)電容器兩(liang)極板(ban)間(jian)距(ju)離(li)增(zeng)大(da)，電容C減小(xiao)，電壓(ya)U變(bian)大(da)。同理，若(ruo)減(jian)小(xiao)兩(liang)極板(ban)的(de)距(ju)離(li)，極(ji)板(ban)間(jian)的(de)靜(jing)電感(gan)應(ying)將(jiang)增強(qiang)，電容器B板(ban)右(you)側的(de)正(zheng)電量(liang)會增(zeng)加(jia)+△Q，增加(jia)的(de)部(bu)分(fen)電量(liang)+△Q是從大(da)地(di)傳給(gei)的(de)，而(er)A板(ban)左(zuo)側(ce)的(de)負(fu)電荷(he)也會(hui)增加(jia)相應的(de)-△Q，增(zeng)加(jia)的(de)電量(liang)-△Q，只能(neng)是靜(jing)電計(ji)的(de)金屬箔(bo)傳給(gei)的(de)，這(zhe)樣金屬箔(bo)所(suo)帶的(de)電量(liang)減少-△Q，總電量(liang)變(bian)為(wei)-(q-△Q)張角將(jiang)變(bian)小(xiao)，對應著(zhe)電容器兩(liang)極板(ban)間(jian)距(ju)離(li)減(jian)小(xiao)，電容C變(bian)大(da)，電壓(ya)U減(jian)小(xiao)。對電容器所(suo)帶電量(liang)的(de)討(tao)論：通(tong)過(guo)上(shang)面的(de)分(fen)析(xi)可以(yi)看出(chu)，電容器間(jian)的(de)距(ju)離(li)發生變(bian)化時(shi)，由於B板(ban)接地，結合靜(jing)電感(gan)應(ying)的(de)變(bian)化，電容器B板(ban)上(shang)的(de)凈電量(liang)+Q會發生變(bian)化，A板(ban)上(shang)的(de)凈電量(liang)-Q也會(hui)發生變(bian)化，會(hui)相應地增(zeng)加(jia)或減少△Q。對於B板(ban)△Q是(shi)在(zai)B板(ban)的(de)右(you)側面(mian)上(shang)與大(da)地(di)之(zhi)間(jian)發生轉(zhuan)移(yi)，對於A板(ban)△Q是(shi)在(zai)A板(ban)左(zuo)側(ce)與(yu)靜(jing)電計(ji)的(de)“金屬箔(bo)”上(shang)發生轉(zhuan)移(yi)。但△Q值(zhi)應(ying)該非(fei)常(chang)小(xiao)（因(yin)為(wei)靜(jing)電計(ji)的(de)”金屬箔(bo)”本(ben)身所能(neng)帶(dai)的(de)電量(liang)是很(hen)小(xiao)的(de)），也(ye)就(jiu)是電容器上(shang)的(de)電量(liang)有微(wei)弱(ruo)的(de)變(bian)化，不(bu)是很顯著。但(dan)這(zhe)點(dian)微(wei)弱(ruo)的(de)電量(liang)變(bian)化對“金屬箔(bo)”的(de)張角的(de)影(ying)響(xiang)確(que)是不(bu)可以(yi)忽(hu)略(lve)的(de)。