靜電計原理

從(cong) 上麵的構造分析，我們(men) 知道靜電計本身其實就是一個(ge) 電容器。金屬球、金屬杆、指針相當於(yu) 電容器的一個(ge) 電極，金屬外殼也相當於(yu) 一個(ge) 電極，它們(men) 之間是絕緣的。其電容的大小由金屬殼的幾何尺寸的大小和金屬杆及指針的長短、位置所決(jue) 定。因為(wei) 指針的偏轉角變化對靜電計的電容的影響很小，故在指針轉動過程中可近似認為(wei) 靜電計的電容值不變。現以測電容器電壓（如圖2）為(wei) 例說明其原理。將一個(ge) 已充電電量為(wei) Q的平板電容器與(yu) 靜電計相連，此時指針和金屬杆帶正電，外殼的內(nei) 表麵將出現負的感應電荷，從(cong) 而在金屬杆與(yu) 外殼間形成電場，指針表麵的電荷受到電場力的作用，或者說受到來自杆上同種電荷的排斥力及金屬盒內(nei) 壁的異種電荷的吸引力，使得指針偏轉，帶電量越多，場強越強，則指針的偏角也越大。根據，可知當靜電計電容保持不變時，靜電計兩(liang) 極間的電勢差U與(yu) 其帶電量Q成正比，U越大，Q越大，指針所受電場力越大，指針張角因此就越大。由此可見，指針張角大小能定性地反映靜電計兩(liang) 極間的電勢差的大小。

由於(yu) 靜電計的特殊結構，使得它又具備驗電器不能替代的某些作用。它不但可以定性測量兩(liang) 導體(ti) 的電勢差（這點上麵已有，故不重述），還可以定性測量某導體(ti) 的電勢，甚至還可以測量直流電路中的電勢差。

既然靜電計本身也是一個(ge) 電容器，那麽(me) 把靜電計並聯在直流電路中電勢差不為(wei) 零的兩(liang) 點時，靜電計就會(hui) 被充電，其指針就應該偏轉。但實際上在一般直流電路中，由於(yu) 電壓較小，使靜電計所帶電荷量很小，指針的偏轉角度幾乎覺察不出來。靜電計上的刻度一般是以靜伏（靜電係單位）為(wei) 單位的，而1靜伏=300V。故一般的直流電壓不能使靜電計指針有明顯偏轉。如果把靜電計接在具有幾百、幾千甚至幾萬(wan) 伏電壓的直流電路中，靜電計指針就會(hui) 有明顯偏轉，也就可以用靜電計來測量某兩(liang) 點間的電壓。例如把靜電計接在感應圈的副線圈上，指針偏轉角度會(hui) 忽大忽小，說明感應圈輸出的是不穩定的脈動電壓。