電場(chǎng)探測(cè)(物理電池)裝置

一種電場(chǎng)探測(cè)裝置（物理電池）金屬球al和金屬球a2的通過(guò)導(dǎo)線相連，金屬球al和金屬球a2之間的導(dǎo)線上連接有二極管2,再通過(guò)導(dǎo)線接入屏蔽腔1內(nèi)，所述屏蔽腔1為帶細(xì)腔的駐極體。并從屏蔽腔1引出輸出端口連接電容5和電壓表4，輸出端導(dǎo)線上連接有二極管3。工作原理是：處在靜電場(chǎng)E（下文稱源電場(chǎng)）中的彼此相連的金屬球a1,a2發(fā)生靜電感應(yīng)，產(chǎn)生感應(yīng)電荷，感應(yīng)電荷聚集在金屬球表面。由于同種感應(yīng)電荷間的相互排斥作用，金屬球a1表面的感應(yīng)負(fù)電荷將沿導(dǎo)線進(jìn)入到駐極體材料制作成的屏蔽腔1中，感應(yīng)負(fù)電荷進(jìn)入屏蔽腔1后，由于駐極體屏蔽腔1內(nèi)的極化電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)和源電場(chǎng)的方向相反，該負(fù)電荷受到源電場(chǎng)的作用被駐極體極化電場(chǎng)削減即部分屏蔽；同理金屬球a2表面的感應(yīng)正電荷進(jìn)入屏蔽腔1后受源電場(chǎng)的作用也被駐極體極化電場(chǎng)削減，于是兩種不同的感應(yīng)電荷在輸出端口的電容器兩端形成一個(gè)電勢(shì)差，這個(gè)電勢(shì)差可以通過(guò)輸出端連接的電壓表4測(cè)量出。本裝置在工作狀態(tài)下可視金屬球a1,a2為一個(gè)電源的正負(fù)極，當(dāng)輸出端口電路閉合，即能產(chǎn)生電荷的走向移動(dòng)。金屬球a1,a2端的感應(yīng)電荷通過(guò)閉合電路發(fā)生中和作用，在中和過(guò)程中，即產(chǎn)生了電流。由于金屬球al、a2上的感應(yīng)電荷部分中和后，感應(yīng)電荷總數(shù)將減少，金屬球al、a2產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)差將小于源電場(chǎng)產(chǎn)生的電勢(shì)差，于是連接的金屬球al、a2的導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷將在源電場(chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng)，以補(bǔ)充金屬球al、a2表面上減少的感應(yīng)電荷。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)。需要特別指出是屏蔽腔1的選擇材料。金屬通常是優(yōu)良屏蔽材料，但在本裝置中，屏蔽腔選用的是駐極體材料。由于駐極體的極化電荷相對(duì)固定，能按設(shè)定條件達(dá)到極化要求后，撤去極化電場(chǎng)依然保持極化狀態(tài)。感應(yīng)電荷由導(dǎo)線進(jìn)入屏蔽腔中也不會(huì)改變駐極體屏蔽腔內(nèi)部極化電荷的分布，從而實(shí)現(xiàn)本裝置效果的電流循環(huán)。而感應(yīng)電荷進(jìn)入金屬屏蔽腔前和感應(yīng)電荷進(jìn)入金屬屏蔽腔后兩種情況下，金屬屏蔽腔的自由電子是兩不同的分布狀態(tài)：即金屬球al或a2上的感應(yīng)電荷進(jìn)入金屬屏蔽腔前為屏蔽狀態(tài)；進(jìn)入金屬屏蔽腔后，感應(yīng)電荷的電場(chǎng)會(huì)使金屬屏蔽腔內(nèi)表面產(chǎn)生相反電性的電荷，從而改變了金屬屏蔽腔中的原來(lái)電荷分布情況，使金屬屏蔽腔失去屏蔽作用，從而不能實(shí)現(xiàn)電流的循環(huán)條件。所以本裝置中駐極體屏蔽材料效果大大優(yōu)于金屬屏蔽材料。二極管2和二極管3的作用是為了保證進(jìn)入屏蔽腔1的正、負(fù)感應(yīng)電荷都只能沿導(dǎo)線以金屬球向駐極體屏蔽腔1方向單向移動(dòng)。如圖1，當(dāng)輸出端接通后，以正電荷移動(dòng)為電流方向，金屬球a2表面的感應(yīng)正電荷形成的電流從金屬球a2流向駐極體屏蔽腔1，又由屏蔽腔1經(jīng)輸出端后流向金屬球a1，再由金屬球a1流回金屬球a2，形成一個(gè)循環(huán)電流環(huán)路。其中電容器5的作用是存儲(chǔ)更多的感應(yīng)電荷，更便于電壓表4對(duì)電勢(shì)差的測(cè)量。由于本裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，工作可靠，穩(wěn)定性高。權(quán)利要求書一種電場(chǎng)探測(cè)裝置，其特征在于：金屬球(al)和金屬球(a2)的通過(guò)導(dǎo)線相連，金屬球(al)和金屬球(a2)之間的導(dǎo)線上連接有二極管(2),再通過(guò)導(dǎo)線接入駐極體屏蔽腔(1)內(nèi)，并從駐極體屏蔽腔