关于莱顿瓶论文范文资料 与几种自制莱顿瓶的比较有关论文参考文献

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1746年,荷兰莱顿大学的教授无意中发明了莱顿瓶,这是人类历史上第一种能够储存电荷的装置,很多著名的电学实验都是利用它才得以进行的,例如著名的富兰克林风筝实验.

典型的莱顿瓶是一个玻璃瓶,内壁和外壁都贴有导电金属箔(如左图),学过中学物理中平行板电容器的都知道,金属箔A和B相当于电容器的两个极板,当两者带有异种电荷时,会互相吸引,因此电荷就被储里面.制作这种经典的莱顿瓶需要高超的工艺,我们在进行电学实验的时候,可以用简单的方法和常见的材料自制莱顿瓶.

两个大号的一次性纸杯、铝箔胶带.铝箔胶带就是一面带胶的铝箔,可以在电工市场、制冷设备市场买到.把两个纸杯外表面都用铝箔包裹后叠加起来,就成了一个自制的莱顿瓶.它的结构跟经典莱顿瓶一模一样,两层铝箔就是两个极板,间距是一个纸杯的厚度,用专用的电容表来测量一下它的电容量.读数是0.45纳法,换算成常用单位等于450皮法,这是电子电路中常见的电容值.

找一个空的塑料瓶,里面装满自来水,瓶盖上插入一根大铁钉,瓶身用铝箔包裹.我们知道纯净的水是绝缘体,自来水因含有杂质,所以具有一定的导电能力.这样就构成了一个莱顿瓶,水相当于一个极板,铝箔是另外一个极板,两者的间距为塑料瓶壁的厚度.用电容表测量,这个自制莱顿瓶的电容量为3.12纳法,也就是3120皮法,这在一般电子电路中,算是比较大的电容了.

为什么这种莱顿瓶的电容值比上一个大很多呢?参考平行板电容器的电容量计算公式,电容量与极板的面积成正比,与极板的距离成反比.塑料瓶莱顿瓶极板的面积明显大于纸杯,由于塑料瓶壁的厚度小于纸杯厚度,所以极板间距要小很多.从这两个关键因素考虑,它的电容量都应该大于上一种.

很多资料在介绍这种莱顿瓶的做法时,都提到要在水里加盐,提高水的导电性,增加电容量,那么一起来实际检验一下加盐的效果.向水瓶里加入8勺盐,虽然盐的溶解度很高,这种盐水的浓度也跟饱和食盐溶液差不多了.等食盐完全溶解,摇匀以后再测量电容量.测得值为3160皮法,比不加盐的只提高了40皮法,可见电容值提高并不明显.各地自来水水质不同,实验结果不尽相同.

常用易拉罐一般都是铝制的,表面覆盖了一层绝缘薄膜,因此不能导电.我们可以用铝制的罐体来做莱顿瓶的一个极板.用砂纸把易拉罐口周围的绝缘膜蹭掉,露出能够导电的金属铝.外面用铝箔包裹,这样铝箔是一个极板,铝罐体是另外一个极板,两者的间距是那一层绝缘薄膜.测得这种莱顿瓶的电容值为14.7纳法,也就是14700皮法,远高于前面两种!在影响电容量的两个因素中,易拉罐莱顿瓶的极板面积是最小的,因为两个极板的间距远小于前面两种,导致了它的电容量.

在进行电学实验的时候,可以根据的情况选用三种自制莱顿瓶.值得的一点是,因为电学实验经常使用几千伏的高压静电,因此电容量大小并不是唯一要考虑的因素,有时还要考虑到耐压性能.易拉罐莱顿瓶因为两个极板间距很小,因此耐压性能是最差的,容易被高压电击穿;而最耐高压的,是电容量最小的纸杯莱顿瓶了.

结论:几种自制莱顿瓶的比较为关于莱顿瓶方面的论文题目、论文提纲、
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