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   感應線圈

西元1752年,美國科學家富蘭克林(Benjamin Franklin)冒著生命危險在大雷雨中放風爭,結果證明了「雷電」與摩擦起電的性質是相同的。那麼你知道雷電是如何產生的嗎?

 

實驗演示


演示影片一

 

實驗原理


空氣在一般的情況下是絕緣體,絕緣體是無法導電的。可是當空氣處於一強大電場時,空氣會受強大電場的影響而被離子化,離子化的空氣就可以在電場中形成通道,傳導電子通過。

本實驗裝置有兩條金屬桿,施加高壓電源於其上,使它們具有很大的電位差,兩金屬桿之間就會有強大電場,負極金屬桿上的電子藉由離子化的空氣通道傳導至正極。當電子在通過時,會隨機與空氣中的離子碰撞結合,結合時會產生光和熱,也就是我們所看到的電弧。 

 

在強大的電場作用下,電弧會在兩金屬桿距離最近的地方形成,隨著熱空氣上升往上方移動,之後會因導電距離變長而消失,並且在起始點重新產生。 

 

 

問題討論


1. 自然界中的雷電是如何產生的?避雷針又是如何起作用?

2.日常生活中有哪些電器用品是利用兩端高電位差產生的放電效果? 

3.兩金屬桿之間的空氣成份和溫度是否會影響整個實驗過程? 

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