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    有趣的库仑力实验
    作者:周鉴恒    文章来源:作者惠赐    点击数:    更新时间:2009-11-20

    (原载:《科学月刊》,2004年第35卷第6期)

    听起好像很学术的“库仑力”(Coulomb force),说穿了就是电荷之间的作用力,小学生都知道的异性电荷相吸、同性电荷相斥,是所有电磁学教科书一开始必定提到的现象,由此再定义电场、电位,并进一步建构整个电学。简易的电学相关实验包括:塑料尺摩擦毛皮以吸引小纸屑、验电瓶、电离转轮(又称静电风车)、以及富兰克林马达等。

    改良式电离转轮

    一般的电离转轮形状有如洒水器,以金属制成,尺寸通常不大,十分轻巧,接上高压电之后,因为似洒水器喷嘴的尖端会放电、产生带电气流,且因为同性电荷相斥造成推力,使电离转轮旋转;不过,这种演示方式比较单调,笔者曾经加以改良,利用磁铁的引力悬挂整个电离转轮,并于电离转轮之旋臂上串接各种放电发光管(例如氖灯、闪光灯等),制作出发光电离转轮,通电之后发光电离转轮一边旋转,发光管一边发光,可一并演示电流通过和产生推力。

    最近,笔者又将悬挂发光电离转轮的方式予以多样化,例如将2具发光电离转轮利用磁铁的吸引力重叠悬挂(图一),其中上方发光电离转轮和下方发光电离转轮的旋转方向相反,增添许多瑰丽奇特的效果;必要时,也可串接更多的发光电离转轮,或者利用上方转轮旋臂上的磁铁串接在下方转轮的转轴上,使得下方2 个发光电离转轮能一边自旋一边公转(图二);当然也可同时将许多发光电离转轮悬在树枝状的支架上,营造出火树银花的气氛,更引人注目。


    图一:重叠式发光电离转轮静止(A)和通电运转(B, C)

    图二:自旋公转式发光电离转轮静止(A)和通电运转(B)。


    注:原文为繁体,本站发布时未转译,但为方便读者阅读,直接将繁体转为简体。

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