[發(fā)明專(zhuān)利]一種靜電場(chǎng)測(cè)試儀及靜電場(chǎng)測(cè)量方法和電荷守恒實(shí)驗(yàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810101405.2
• 申請(qǐng)日: 2018-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108427042A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李耀俊;黃文;龔義宸
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣西民族大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R29/14
• 分類(lèi)號(hào): G01R29/14;G09B23/18
• 代理公司: 北京元本知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11308
• 代理人: 曹廣生

1.一種靜電場(chǎng)測(cè)試儀，包括殼體，殼體內(nèi)部設(shè)置有電路板，其特征在于，殼體上設(shè)置有與電路板連接的檢測(cè)指示燈(1)、靈敏度指示燈(2)、響應(yīng)時(shí)間指示燈(3)、外接顯示接口(4)、外部接地接口(5)、天線(6)、計(jì)量表(7)、極性選擇開(kāi)關(guān)Ⅰ(8)、極性選擇開(kāi)關(guān)Ⅱ(9)和模式開(kāi)關(guān)(10)；所述外接顯示接口(4)與外部顯示設(shè)備連接；外部接地接口(5)與外部接地端連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電場(chǎng)測(cè)試儀，其特征在于：所述電路板包括天線、雙擲雙開(kāi)關(guān)S2、雙擲雙開(kāi)關(guān)S3、雙擲開(kāi)關(guān)S1、電容C1、C2、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、和晶體管Q1、Q2、Q3；所述天線的輸出端與雙擲雙開(kāi)關(guān)S2連接，所述雙擲雙開(kāi)關(guān)S2與接地端連接；雙擲雙開(kāi)關(guān)S3一端經(jīng)電容C1與接地端連接，雙擲雙開(kāi)關(guān)S3另一端經(jīng)電容C2與接地端連接；所述雙擲雙開(kāi)關(guān)S3與電阻R1和雙擲雙開(kāi)關(guān)S2連接，所述電阻R1分別與電阻R2和晶體管Q1的基極連接；所述電阻R6與電阻R2連接；所述晶體管Q1的集電極經(jīng)電阻R4和電阻R2接地；所述晶體管Q1的發(fā)射極與晶體管Q2基極連接；所述晶體管Q2發(fā)射極接地；所述晶體管Q2的集電極與晶體管Q3基極連接；所述晶體管Q3發(fā)射極接地；所述晶體管Q3的集電極經(jīng)雙擲開(kāi)關(guān)S1與電源連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種靜電場(chǎng)測(cè)試儀，其特征在于：所述晶體管Q1和Q2為NPN晶體管，使用型號(hào)為PN2222A型晶體管，晶體管Q3為PNP晶體管，使用型號(hào)為PN2907A型晶體管。

4.基于權(quán)利要求1所述的一種靜電場(chǎng)測(cè)試儀的靜電場(chǎng)測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟，

步驟1：接通范氏起電機(jī)電源開(kāi)關(guān)，拉伸測(cè)試儀天線(6)，由遠(yuǎn)到近靠近起電機(jī)金屬球殼，調(diào)整測(cè)試儀極性開(kāi)關(guān)(8)、(9)，觀察微安表(7)指針變化情況；

步驟2：根據(jù)靜電場(chǎng)理論，球狀帶電體的電勢(shì)分布

由場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的關(guān)系，電場(chǎng)強(qiáng)度分布

r₀為球狀帶電體的半徑，r為空間某點(diǎn)到球狀帶電體中心的距離，U₀為帶電體的電勢(shì)；

步驟3：接通范氏起電機(jī)電源開(kāi)關(guān)，起電機(jī)工作一段時(shí)間后，金屬球殼表面的電勢(shì)U₀達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，手持測(cè)試儀，選擇不同距離r，記錄微安電流表讀數(shù)I，描繪實(shí)驗(yàn)曲線；

步驟4：根據(jù)實(shí)驗(yàn)曲線數(shù)據(jù)分析靜電場(chǎng)的分布情況和規(guī)律。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電場(chǎng)測(cè)試儀的電荷守恒實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟1：選擇空心金屬管(301)和摩擦材料(302)，將空心金屬管(301)表面徹底清洗并且干燥，通過(guò)絕緣材料固定在水平面；

步驟2：把摩擦材料(302)用絕緣絲線綁定，從金屬管(301)內(nèi)部充分摩擦接觸后穿越，使用靜電場(chǎng)測(cè)試儀分別檢測(cè)(301)和(302)表面的電荷類(lèi)型，完成實(shí)驗(yàn)。