滴水放電及其應(yīng)用

1、作品名稱：滴水放電裝置及其應(yīng)用 作者：陳樹(shù)堅(jiān)、羅仁華、鄧偉豪、江若琳 指導(dǎo)老師：龍擁兵、陳葉青 小組名稱：烏拉草 目錄 1 實(shí)驗(yàn)背景 2 3 4 5 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)論及作品優(yōu)勢(shì)亮點(diǎn) 6完善改進(jìn)與下一步計(jì)劃 實(shí)驗(yàn)背景：實(shí)驗(yàn)背景： 開(kāi)爾文滴水器，是英國(guó)科學(xué)家開(kāi)爾文男爵 于1867所發(fā)明的一種靜電產(chǎn)生裝置。該裝 置中，儲(chǔ)水器有兩個(gè)孔用來(lái)滴水，每個(gè)孔 流出的水滴分別通過(guò)左右兩個(gè)導(dǎo)體環(huán)中間 圓孔滴入下方水桶里。左邊的桶通過(guò)電線 與右邊的導(dǎo)電環(huán)相連導(dǎo)通，右邊的桶與左 邊的導(dǎo)電環(huán)相連導(dǎo)。水滴偶然地把極微量 的電荷帶給金屬水桶，造成水桶帶有微量 電荷。任何一個(gè)桶獲得少量的不平衡

2、電荷， 就足以開(kāi)始充電過(guò)程。由于該過(guò)程是一個(gè) 正反饋的過(guò)程，很快就可以形成一個(gè)一萬(wàn) 五千伏以上的高電壓，足以擊穿空氣，產(chǎn) 生放電現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模?2、利用開(kāi)爾文滴水裝置產(chǎn)生的高壓進(jìn)行 污水處理。 1、改進(jìn)開(kāi)爾文滴水裝置，增加導(dǎo)電環(huán)個(gè) 數(shù)，提高裝置絕緣性來(lái)提高裝置放電速 率。 實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理： 儲(chǔ)水器下端有兩個(gè)滴水孔，每個(gè)孔流 出水滴各自通過(guò)一個(gè)導(dǎo)電環(huán)留到相應(yīng) 的桶里。桶G通過(guò)導(dǎo)線與導(dǎo)電環(huán)F相連 接，H桶與導(dǎo)電環(huán)E相連接。假如G中 的桶偶然地帶有正電荷時(shí)，將會(huì)通過(guò) 導(dǎo)線傳給F，使F也帶有正電荷，F(xiàn)將 會(huì)吸引負(fù)電荷到H中，相應(yīng)的E也會(huì)帶 有負(fù)電荷，將會(huì)吸引正電荷，最終滴 落在G中，

3、由于該正反饋將會(huì)使環(huán)和 桶的電荷逐漸增多，形成更強(qiáng)的靜電 感應(yīng)，如此循環(huán)進(jìn)行，電荷分離速度 逐步加快電荷積累量隨時(shí)間呈指數(shù)增 長(zhǎng)，一會(huì)便在兩根針之間形成足以擊 穿空氣的高電壓。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析：及數(shù)據(jù)分析： 由于該實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的濕度要求很高，適宜 在涼爽、干燥的環(huán)境下進(jìn)行，而南方的環(huán)境 相對(duì)潮濕給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)很多不利的影響。因此， 我們對(duì)該實(shí)驗(yàn)的裝置加以了更加細(xì)微改進(jìn)。 1、調(diào)節(jié)環(huán)與噴嘴以及環(huán)與盛水桶的最適高度。 通過(guò)對(duì)這幾個(gè)方面的改進(jìn)，從而讓我們的實(shí) 驗(yàn)有了更加明顯的現(xiàn)象。 2、通過(guò)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置的滴水速度。 3、增強(qiáng)導(dǎo)電環(huán)的線圈的匝數(shù)與裝置絕緣性。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析：及數(shù)據(jù)分

4、析： 1、調(diào)節(jié)環(huán)與噴嘴以及環(huán)與盛水桶的最適高度。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析： 2、通過(guò)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置的滴水速度。 理論上水滴速度越大則積累越快,效果越好， 但水不能呈柱狀，會(huì)使電荷沿水流中和。經(jīng)過(guò) 多次的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)水柱即將離開(kāi)導(dǎo)電線圈便形成 水滴狀態(tài)時(shí)，放電速率最好。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析： 3、增強(qiáng)導(dǎo)電環(huán)的線圈的匝數(shù)與裝置絕緣性 導(dǎo)電環(huán)線圈匝數(shù)300匝/環(huán) 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論： 根據(jù)我們所做實(shí)驗(yàn)，開(kāi)爾文滴水放電裝置效果影響的因 素主要有以下幾個(gè)： 一、水流速度； 二、導(dǎo)電環(huán)與滴水孔；導(dǎo)電環(huán)與底下盛水桶的高度； 三、裝置中的各項(xiàng)絕緣性。 作品優(yōu)勢(shì)亮點(diǎn)：作品優(yōu)勢(shì)亮點(diǎn)： 1、該裝置簡(jiǎn)易、環(huán)保。 2、可利用生活污水，工業(yè)污水作為水源進(jìn) 行污水處理，吸收有害離子，起到資源重 復(fù)利用的作用。 3、可應(yīng)用其產(chǎn)生的高電壓靜電場(chǎng)制成消毒 除菌系統(tǒng)。 4、利用該裝置的擊穿過(guò)程可對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行凈化， 制成空氣凈化器。 完善改進(jìn)：完善改進(jìn)： 下一步計(jì)劃：下一步計(jì)劃： 應(yīng)用1： 利用開(kāi)爾文裝置產(chǎn)生的高壓進(jìn)行污水處理。 應(yīng)用2： 利用超級(jí)電容或其他高壓電收集裝置將 開(kāi)爾文滴水起電機(jī)產(chǎn)生電量收集起來(lái)，構(gòu) 成滴水發(fā)電機(jī)。