如果在實驗中需獲得連續供應的電荷,可以使用「范德格拉夫起電機」(Van de Graaff Generator),簡稱「范氏起電機」()。
啟動范氏起電機後,上端的金屬圓頂便可源源不絕地提供大量電荷。
以下我們會利用范氏起電機,示範一些有趣的靜電現象。
如果將手放在范氏起電機的金屬圓頂上,啟動起電機後會出現甚麼現象嗎?
請先觀看,然後回答活動的 2 條問題。
如果把一個接地的金屬球固定在范氏起電機的圓頂附近,我們發現金屬球和金屬圓頂之間,會出現一次又一次的閃電()。
為甚麼會這樣呢?
這其實是由於當金屬球接地,電荷從圓頂移動到金屬球所造成的。我們會在後面的學習模組,進一步討論電荷的移動。
【問題 1】根據動畫 1,如果將手放在范氏起電機的金屬圓頂上,啟動起電機後會出現甚麼現象嗎?
A. 女孩的頭髮會互相緊貼
B. 女孩的頭髮會豎起來
C. 沒有現象出現
【題解】 將手放在范氏起電機的金屬圓頂上,人體便與金屬圓頂發生授受起電,令每根頭髮也帶上相同的電荷。由於電荷同性相斥,女孩的頭髮便會豎起來。
同理,把一束毛髮固定在范氏起電機的金屬圓頂上,啟動起電機後毛髮也會豎起來:
【問題 2】你認為女孩腳下的塑膠椅有甚麼用途?
A. 防止電荷經人體流入地下
B. 使電荷可經人體流入地下
C. 沒特別用途
【題解】 若女孩直接站在地上,電荷會經人體流入地下,造成接地的效果,女孩的頭髮便不會豎起。
由於塑膠是電絕緣體,女孩站在塑膠椅上就是為了防止電荷經人體流入地下。