起电机的工作原理
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发布时间：2022-10-12 22:31
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时间：2023-10-10 03:48
S2所带的正电荷会导致电子移动使S1带负电。
转至与电极相接的悬空电刷E2、E2ˊ处的金属片将全部带正电。
将机械能直接转换为电能的直流高电压发生器。又称带式静电发生器。1931年由荷兰学者范德格拉夫发明。其工作原理如图所示。图中下部电晕电极（电压约数十千伏的直流高压电源）的尖端通过电晕放电所产生的正电荷喷射到移动着的绝缘皮带上，通过皮带向上传送。一部分正电荷经集电极和电阻进入球形高压电极；另一部分则聚集到对地绝缘而和集电极相联的上部皮带轮上。此带电的皮带轮可使上部电晕电极尖端发生电晕放电。所产生的负电荷喷射到绝缘皮带上，由皮带向下传送到下部电晕电极附近而被中和掉。高压电极一方面收集到正电荷，同时又放掉负电荷，故其上电位将越来越高，直至足以推斥皮带上传送来的正电荷不能进入高压电极时为止。此外，它的电位还受电极电晕电压的*,半径越大,电晕电压越高，故电极所能达到的电位还与其半径有关，例如半径1米的球最多能维持电压1.5MV。将整个装置放在密闭的金属外壳内，并充以压缩空气或者负电性气体（例如SF6等）,可以提高输出电压。发生器输出电压一般为数MV。80年代最高电压为25MV（美国，建成于1981年）。
产生静电高压的装置。又称范德格拉夫加速器，是美国物理学家R.J.范德格拉夫在1931年发明的。结构如图，空心金属圆球A放在绝缘圆柱 C 上，圆柱内B为由电动机带动上下运动的丝带（绝缘传送带），金属针尖 E 与数万伏的直流电源相接，电源另一端接地，由于针尖的放电作用，电荷将不断地被喷送到传送带B上。另一金属针尖F与导体球 A 的内表面相联。当带电的传送带转动到针尖 F 附近时，由于静电感应和电晕放电作用，传送带上的电荷转移到针尖 F 上，进而移至导体球A的外表面，使导体球A带电。随着传送带不断运转，A球上的电量越来越多，电势也不断增加。通常半径为1米的金属球可产生约 1 兆伏（对地）的高电压。为了减少大气中的漏电，提高电压，减小体积，可将整个装置放在充有10～20个大气压的氮气的钢罐之中。
发生器的主要特点是易于获得和调节输出的直流高压，输出电压脉动很小，配上相应的稳压装置后稳定度可达10-5。但其输出电流较小。一般为数百 μA。它通常应用于核物理实验,其负载常为离子管或X光管。为提高输出电流，N.J.费利奇于50年代又研究了转子式静电发生器，电流可达数mA。它不仅可用于物理方面，且可用于静电喷漆和除尘以及部分高电压试验，但电压不超过750kV。此外，还有可变电容型静电发生器,输出电压为兆伏级，而电流可高达安培级。也有人在研究将这类发生器用于空间发动机。
