為什么說靜電計是測量電勢差的儀器

沈志斌

在探究平行板電容器電容的決定的因素時，用到了靜電計.課本在附注中指出“靜電計是在驗電器的基礎上改裝而成，是一種用來測定電勢差的儀器”.靜電計是如何實現電勢差的測定呢？這個問題如果不解決，將直接影響到平行板電容器的學習效果.

一、從電容并接看電荷遷移

如圖1所示，甲電容器的電容為Cn，不帶電;乙電容器的電容為100CO，帶電量為Q，電勢差為U.現將兩個電容器并接在一起，求并接后達到靜電平衡時：甲、乙電容器兩板間的電勢差;乙電容器遷移到甲電容器上的電荷量.

分析：并接后乙電容器向甲電容器充電，乙電容器上的電荷量減少，電勢差降低;甲電容器上的電荷量增加，電勢差增加;當甲、乙電容器的電勢差相等時，即達到靜電平衡狀態，電荷不再遷移.

問題啟示：可見，當一個不帶電的小電容與一個帶電的大電容并接并達到靜電平衡時，大電容上的電荷量、兩板間的電勢差變化很小，或稱為幾乎不變.

二、從靜電計的構造分析其工作原理

1.靜電計的構造

如圖2所示為靜電計的實物圖：a——金屬小球;A——金屬中心桿;6——金屬指針;D——絕緣塞;B——金屬外殼;c——接線柱（相比于驗電器，多了個接線柱）;整個裝置固定在一個絕緣支架上.

2.靜電計本身就是一個電容器

任意兩個彼此靠近而又絕緣的導體都可以構成一個電容器.靜電計本身其實就是一個電容器，金屬球（含金屬桿、指針）相當于電容器的一個電極，金屬外殼也相當于一個電極……