榮竹+曾艷
電在我們的日常生活中扮演著十分重要的角色,甚至可以說是息息相關(guān)。從最簡單的摩擦生電、感應起電到水能、風能、太陽能、潮汐能和核能發(fā)電;從最初的照明用電到被廣泛應用于生活的點點滴滴;從對電的單一認識到弱電、強電順勢而為的利用;人類對電的認識和利用在向更高層次邁進,電給我們的生活帶來了諸多便利,為我們的生活增添無盡的樂趣?,F(xiàn)在就讓我們一起去認識什么是高壓放電現(xiàn)象吧?
高壓放電
“放電”一詞在我們的日常生活中并不陌生,但物理學上的放電和我們?nèi)粘I钪兴f的戀人之間的放電是截然不同的哦,
物理學上的放電是指:使帶電的物體不帶電,放電并不是消滅了電荷,而是引起了電荷的轉(zhuǎn)移,正負電荷抵消,使物體不顯電性。放電的形式多樣,常見的有泰斯拉放電、旋轉(zhuǎn)放電、手指放電、沿面放電、雅各布天梯放電等,下面就讓我們通過科技館放電展區(qū)去了解吧!
泰斯拉放電:又稱高頻高壓放電,這里演示的泰斯拉放電達100萬伏,大自然中的雷電就是最常見的高頻高壓放電,其電壓常達到幾千億伏以上。
旋轉(zhuǎn)放電:它屬于尖端放電,在放電過程中產(chǎn)生電磁場,風車電極在電磁力作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)并在尖端放電。
手指放電:屬于尖端放電,在手指放電發(fā)出長長的亮光。
沿面放電:當電壓升高到7-8萬伏時,由于玻璃板的絕緣性,電壓不足以擊穿玻璃板便擊穿了吸附在玻璃板表面的空氣,使其能量得以釋放,并產(chǎn)生了樹枝狀的放電條紋。
雅各布天梯放電:其形狀與羊角相似,也被稱為羊角放電。當電壓升高到5萬伏左右時,兩電極距離最近的底部空氣被擊穿發(fā)生電離,同時空氣被加熱產(chǎn)生電弧,電弧在氣流和電磁力作用下沿電極自下而上爬升,隨著電極間距離的增大,電弧也隨著拉長,當?shù)竭_頂部時由于電壓不足以擊穿空氣于是電弧自動熄滅。
怒發(fā)沖冠
還記得那首朗朗上口的岳飛名篇《滿江紅》里的怒發(fā)沖冠嗎?如今通過法拉第籠與靜電發(fā)生器就能實現(xiàn)頭發(fā)直立的造型。
怒發(fā)沖冠的產(chǎn)生主要是法拉第籠與靜電發(fā)生器共同作用的結(jié)果,法拉第籠是以英國物理學家邁克爾·法拉第的姓氏命名的,它采用導電性能良好的金屬材料制成,是一種用于演示電勢、靜電屏蔽和高壓帶電作業(yè)原理的設備,表演者站在高壓臺上手扶護欄,然后升壓,由于頭發(fā)表面具有導電性,因此一部分電荷積累在頭發(fā)上,頭發(fā)帶有同性電荷,根據(jù)同性相斥的原理,就看到了怒發(fā)沖冠的現(xiàn)象了。
如果我們把一個人關(guān)在金屬籠子里,然后給籠子加上高壓,當工作人員用接地桿接近外籠壁時,我們會看到有放電火花,這說明籠子是帶電的,而籠子里的人用手觸摸籠壁卻安然無恙,這是為什么呢?
答案是:由于閉合后的法拉第籠是處于靜電平衡狀態(tài)下的帶電導體,凈電荷只分布在籠子的外表面,其內(nèi)部的場強處處為零,也就是沒有電勢差。因此,法拉第籠可以有效地隔絕籠體內(nèi)外電磁場的干擾,起到靜電屏蔽的作用。
模擬駕駛
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人民收入水平的不斷提高,越來越多的人開始追求更高層次的精神生活。從交通業(yè)來看,無論是有車一族還是未來有車一族,都可以通過模擬駕駛來體驗別樣的駕駛樂趣。
模擬駕駛不僅能讓你了解汽車的基本常識,熟悉汽車駕駛的基本操作規(guī)程,還能學會處理道路交通場景和駕駛過程中的具體問題,體驗駕駛員的心理和行為,從而加深對交通系統(tǒng)中‘人和‘車的認識,達到培養(yǎng)、分析、解決問題的能力,常見的有汽車模擬駕駛、客機模擬駕駛、戰(zhàn)斗機模擬駕駛。
汽車模擬駕駛:汽車模擬駕駛主要是讓參觀者在虛擬駕駛環(huán)境中,產(chǎn)生實車駕駛的感覺,從而體驗現(xiàn)實世界中的汽車駕駛。觀眾可以模擬上下車、方向盤、油門、離合器、剎車等操作,將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用其中,通過計算機技術(shù)實現(xiàn)汽車行駛過程中的虛擬視景、音響效果等。
客機模擬駕駛:客機模擬駕駛艙是按照真機1:1比例制作,同時采用專業(yè)飛行控制桿,飛行腳舵,配平輪等,配上頂級的飛行模擬設備,高度仿真的數(shù)字化儀表系統(tǒng),按照真機儀表1:1設計,加上高清LED23寸液晶顯示器組成的環(huán)幕拼接視景,覆蓋了180度以上的視角,提供最佳的臨場駕駛體驗。
戰(zhàn)斗機模擬駕駛:戰(zhàn)斗機模擬駕駛包含大部分戰(zhàn)斗機的操作功能,主要有顯示單元、主要飛行儀表、告警面板、飛行控制單元、全金屬戰(zhàn)斗機操縱桿、油門、金屬踏板腳舵,仿真彈射座椅及金屬外殼,內(nèi)設標配視景系統(tǒng),此展項讓觀眾在仿真的環(huán)境中體驗了飛行駕駛的樂趣。(編輯/鄒小啟)