水滴可以实现吗(水滴如何带电)

如果说，水滴也可以发电，可能很多人觉得不可思议。但是，英国科学家开尔文在1867年就制作出了这种装置。

水滴

这种装置被称为滴水发电机，或者滴水起电器。1867年，英国科学家开尔文由于需要一款冷凝器，便发明了这款装置作为他的谁坠冷凝器。该装置的原理其实十分简单，就是利用水滴滴落过程中对电压差的正反馈作用和水中正负离子对由电偶极子产生的静电场的静电感应作用来形成电压差。由于产生了电势差，就产生了电流，所以“电”就是这么来的。

水滴实验原理图

可能原理看着很拗口，可以简单地理解为就是一个电容充放电的过程，那这个充放电的过程究竟是如何实现的呢？不急，我们先来看看如何完成一个这种装置。如上图所示，上方水桶有两个孔用来滴水，每个孔流出水滴各自通过一个导电环，每个环放置于第一滴水滴过的位置附近，再滴入相应的桶里。每个桶必须是相互之间，且与周围其他物体电气相互隔离。左侧的桶通过电线与右侧的导电环相连接导通，同样右侧的桶通过电线与左侧的导电环相连接导通。如果桶是金属的，导线可以直接连接到水桶。否则，每条线的线尾要放到桶的底部，以保证接触到水。

完成了装置，我们就来看看这个原理是如何实现的？

水滴实验原理图

当水滴从上面的大水桶滴落时，水滴偶然会把极微量的电荷给予金属水桶，造成水桶带有微量电荷，进而打破了水桶本身的电荷平衡，实际上就是给水桶充了一次电。假设C水桶开始带正电荷时，与之相连的导电环B'也是正电荷。那么，由于静电作用，导电环B'会吸引负电荷滴入水桶C'，那么C'会不断积累负电荷，进而使相连的导电环B带负电荷，同理，进而使水桶C不断积累正电荷。

那么，整个形成了一个正反馈过程。随着电荷的不断积累，静电感应更强，一会儿便能在两根金属桶之间建立起一万五千伏以上的高电压，甚至跟高。

当产生如此大的电压时，你可能会看到以下几种情况：

1、电火花可能会瞬时在的两个桶或环的圆弧之间产生，从而降低每个桶上的电荷；

2、水桶击碎向他们滴下的水滴，并可能使带同种电荷的水滴落不到下面的金属桶内，从而形成向上飞溅的水珠；

3、水滴被吸引到带异种电荷的导电环上发生中和，使带电量暂时下降。

基于以上现象就是一个放电过程，以避免整体电压超出整个装置的极限。

滴水起电器的原理当前在污水处理、空气净化等方面都有很重要的应用。

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