【原】验电器与静电计

验电器故名其意就是检验物体是否带电的仪器，其实它不仅可以检验一个物体是否带电，也可以检验物体带的是正电荷还是负电荷，粗略比较带电体的电量多少。稍加改进就可以检测两点之间电势差的大小（也就是静电计）。

验电器一般由金属球、金属感、金箔、金属外壳（其实外壳是否金属无所谓，但作为静电计使用时必须是金属外壳）四部分组成。当它作为验电器使用时我们只关注它的金属球、金属杆和金箔三部分。图中就是我们常用的验电器：金属杆就是用来导电的，使将金属球上的电荷能传输到金箔上去。当金属球、金属杆和金箔带电以后，由于导体上的电荷分布情况与导体外形关系（尖锐突出的部位电荷分布最多），故而验电器上的电荷将主要集中在两片金箔上（这也是外面用金属球的主要原因）。两金箔片由于同种电荷而相互排斥而张开（用金箔片主要是考虑它导电且质量小，因为金箔片可以做得很薄），这就表示验电器带电了。

检验一个物体是否带电的方法有两种：一是将待检验物体直接与验电器的金属球接触，如果金箔张开则表示带测物体带有电荷。二是让带测物体非常靠近（不要接触金属球）验电器的金属球，如果待测物体带有电荷，验电器的金箔也会张开（原因是验电器的金属球金属杆金箔由于感应起电而使“金箔带电”。其实第二种方法比第一种方法更好些：接触金属球的方法检验出了物体带电，待测物体上的电荷也就减少了，检查后验电器的金箔也不会自己闭合，需要手摸摸金属球让它放电金箔才会闭合成原状（相对于验电器来说人体是一个无限大的带电体，验电器上一点点电荷传到人体如同向一杯水里加入一滴水，水面不升高一样）。而第二种方法检测出物体带电了，带电体的电量不会变化，离开后验电器金箔也会自动闭合（因为靠近金属球只是让金属球金属杆金箔的电荷重新分布了，整体并没有带电）。

如果先让验电器带上正电荷（保证验电器的金箔张角不要太大），再让带测物体接触或靠近验电器的金属球：如果带测物体带正电，金箔张角会变大；如果待测物体带负电，验电器金箔的张角会变小；如果带测物体不带电，验电器金箔的张角就不会变化。这种方法就可以检验物体带什么电荷了。

其实验电器的金箔张开不仅仅只是受到金箔之间的库伦斥力作用，金属外壳由于感应也会在内部空间激发电场，故而金箔张开是受到带电的金箔以及“带电的金属外壳”共同激发的电场作用。如果我们将验电器的金属外壳与大地相连，再让带电体与验电器的金属球接触，这时验电器的金属球、金属杆、金箔以及待测物体就是一个新的导体，而金属外壳与大地又构成了另一个导体，这两个导体是彼此绝缘的，它们在一起就是一个电容器了。这时金箔（通常换成了指针）张角大小任然决定于待测物体的电量多少，在电容一定时，电量多少与两导体间电势差是正比关系。故而金箔张角大小就表示出待测物态与大地之间的电势差大小了，当“验电器”这样使用时就被称为静电计了，如图所示就是静电计。

总之验电器和静电计结构几乎一样，使用方法不一样，功能也不一样。验电器主要判断一个物体是否带电，带什么电荷，也能粗略比较带电体所带电量的多少；静电计能较好地比较两点电势差的大小，也可以比较带电体电量的变化。可以这样说，静电计一定能当验电器使用，但验电器不一定能当静电计使用（因为验电器不需要金属外壳，验电器的金箔张角不如静电计指针判断张角大小方便）。静电计和验电器都是静电场中两种常用仪器，结构又无比相似，常被我们混为一谈。

验电器在工程技术中也有很多应用，可分为低压验电器，高压验电器等。这时工程技术问题这里就不谈了。