重慶·西大附中創新物理實驗2《靜電除塵演示儀》

2021-02-13 瘋狂物理李楊悟理


實驗名稱 靜電除塵演示儀

【製作者】 喻定鈞、李楊、黃鵬

【實驗器材】感應起電機、2根導線、鋼鋸條、塑料桶、空啤酒罐(用於制鋁板)、小碟子、艾葉


實驗步驟

1.將礦泉水桶去底,空啤酒罐去底去蓋後從中間剪開,製成長方形鋁板;

2.將鋁板用透明膠帶粘貼在空桶內壁,將鋼鋸條固定於桶內壁鋁板正對面(註:鋁板和鋼鋸條離桶底部2釐米左右);

3.用一根導線將感應起電機的一極與鋼鋸條連接,另一條導線連接起電機另一極和鋁板;

4.放適量艾灸在小碟子中用火柴點燃,然後將碟子放在桶中,瓶口用一物品堵住;

5.當桶中有大量煙時將瓶口敞開,此時我們可以看到大量煙從瓶口冒出,此時搖動感應起電機,我們看到煙不再從瓶口冒出。

實驗原理解密

利用感應起電機使鋁板和鋼鋸條帶上等量異種電荷,之間形成高壓電場,從而使含有粉塵顆粒的氣體電離,此時,帶負電的氣體離子,在電場力的作用下,向陽板運動,在運動中與粉塵顆粒相碰,則使粉塵顆粒帶負電,帶電後的粉塵顆粒在電場力的作用下,亦向陽極運動,到達陽極後,放出所帶的電子,塵粒則沉積於陽極板上,而得到淨化的氣體排出除塵器外。

 

科學加油站

感應起電機,是一種能連續取得並可積累較多正、負電荷的實驗裝置。1882年,英國維姆胡斯創造了圓盤式靜電感應起電機,其中兩同軸玻璃圓板可反向高速轉動,摩擦起電的效率很高,並能產生高電壓。

摩擦起電(electrificationby friction)是兩種不同的物體相互摩擦,電子由一個物體轉移到另一個物體的結果。得到電子的物體帶負電,失去電子的物體帶正電,因此原來不帶電的兩個物體摩擦起電時,它們所帶的電量在數值上必然相等。摩擦過的物體具有吸引輕小物體的現象。

科學在身邊

靜電除塵,氣體除塵方法的一種。以往常用於以煤為燃料的工廠、電站,收集煙氣中的煤灰和粉塵。廣泛用於冶金、礦山、化工、製藥、發電、冶煉等行業。冶金中用於收集錫、鋅、鉛、鋁等的氧化物,現在也有可以用於家居的除塵滅菌產品。


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