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      使用靜電儀器進行實驗,絕緣是關鍵

      發布時間:2011-11-29 14:37:10
      摘要:靜電儀器通常是在高電壓(104V數量級)、微電量(10-6庫侖數量級)條件下工作,因此,對絕緣性能的要求很高??梢哉f,靜電實驗成敗的關鍵是絕緣問題。絕緣的目的是盡量減少電荷的流散

      靜電儀器通常是在高電壓(104V數量級)、微電量(10-6庫侖數量級)條件下工作,因此,對絕緣性能的要求很高??梢哉f,靜電實驗成敗的關鍵是絕緣問題。絕緣的目的是盡量減少電荷的流散。

      1.干燥:潮濕會使許多靜電儀器失效。因為水分子(及空氣中的若干離子)附著在絕緣物的表面上,會導致絕緣性能大大降低。這對某些親水物質尤為明顯。如:玻璃從相對濕度50%的環境移到相對濕度80%的環境中,其表面電阻下降為原來的七千五百分之一。而一個坐滿學生的教室,相對濕度很容易達到85%以上。這就是為什么有些儀器在課前準備時效果很好,而一到課堂上就不好用了。環境干燥的最簡易辦法是通風。

       一般認為,相對濕度不大于70%是靜電儀器正常工作的條件。而通風往往還不能保證這一點,這就需要對儀器表面進行烘干處理。無論用什么熱源進行烘干,儀器表面溫度都不要超過50℃(手觸感覺熱而不燙)??刹扇∵吅婵具呁L的辦法,使儀器盡快干燥,盡量縮短烘干的時間。

      2.清潔:儀器表面的灰塵、纖維物以及汗漬等,都會造成許多微小的尖端,使電荷直接從尖端通過電暈放電,流散到空氣中。因此,在使用時,應仔細清潔儀器表面,并且不要用手直接觸摸。

      3.當儀器與起電機等高壓電源配合使用時,應盡量遠離,以防高壓電源在放電過程中造成的過量的氣體離子影響儀器的帶電狀態。

      4.實驗中如需將兩個儀器用導體相連時,最好用驗電器連接桿或放電叉。若非用導線不可,也應把導線用尼龍絲等絕緣線懸掛起來。

      5.觀察儀器時,不要正對儀器呼氣。

      6.高分子絕緣材料都易老化,其中以紫外線和紅外線照射的影響最明顯。硬橡膠制品的老化首先是表面形成綠褐色的膜,這時對靜電的絕緣已經失效。用細砂紙沾酒精輕輕將膜擦去,還可再用。塑料的老化表現為脆裂,無法修復。因此,儀器要保管在避開陽光直曬和遠離熱源的環境。

      7.絕緣材料的選擇:有相當數量靜電儀器使用效果不好的根本原因,在于絕緣材料選用不當,或者處理不當。如:電木(酚醛樹脂)在低壓電器中是優良的絕緣材料,而在靜電儀器中卻不宜采用。因為電木粉中,經常會含有微量金屬雜質。有些材料本身絕緣性能很好,但因在制造過程中,為了美觀或區別部件,加入了某些染料,這也往往降低了材料的絕緣性能。因此,靜電儀器的絕緣材料除選擇優良的絕緣性能外,不要加染料。

      常用絕緣材料中,聚苯乙烯、硬聚氯乙烯機械強度差且易老化;低壓聚乙烯、聚丙烯韌性很好,但也易老化;玻璃抗老化,但表面易潮(親水性強);聚四氟乙烯、工業有機玻璃雖價格較貴,但各方面性能均較好。是較理想的靜電絕緣材料。

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