用PVC管制作摩擦起電機（自制教具）

最近對靜電發生器感興趣，我以前做富蘭克林鈴、靜電風車還有靜電電動機什麼的，覺得最好的靜電源就是在老式的CRT電視機螢幕上蒙一張鋁箔，簡單而且“動力強勁”。但是我家的老電視也賣掉了，換成了大螢幕的液晶——雖然經過我的維修後效果依然很好，但終於避免不了被以50元賣掉的命運。
只好尋找新的靜電源了，經過搜尋，我驚奇地發現，網路上關於感應起電機、范德格拉夫起電機、滴水感應起電機的資源都挺多，但是唯獨“摩擦起電機”的幾乎看不到。要知道人類認識“電”這種東西就是從摩擦起電開始的，摩擦起電機是靜電發生器的老祖宗，後來才有其它種類的起電機。
今天我給大家介紹一種用PVC管自制摩擦起電機的方法，這種方法原理易懂，而且製作工藝簡單，適合自己在家DIY ，也是一個很好的自制教具的例子。
下圖就是用PVC管制成的摩擦起電機。

中間是一段粗的PVC管，可以做下水管道那種，在建材商店能夠買到。粗管軸心焊接了一根細管，細管尾端做出了一個“搖把”，底座上插了一根金屬管，細管就套在金屬管上，轉動搖把，粗管就能轉動。
左側那段細管上綁了一圈毛皮，當然也可以用化纖布料、毛料甚至紙巾代替，毛皮緊貼著粗管，這樣粗管轉動的話，就會與毛皮摩擦，產生靜電。注意毛皮的內側伸出一根金屬線，應該是接地的。
右側那段細管上套了一根銅管，銅管並沒有與粗的PVC管直接接觸，而是有一段剪成鋸齒形的鋁箔，接近粗管，但並沒有接觸。這些鋸齒狀的鋁箔用來獲得粗PVC與毛皮摩擦得到的電荷。當然也可以不用銅管，直接用鋁箔在細PVC管上繞一圈即可。如果你沒有鋁箔，可以從易拉罐上取得薄鋁皮，或者是金屬網什麼的都可以。
下面是原理圖：

原理圖畫的與成品圖左右相反，但是更容易看清取得電荷那一端的細微結構。取得電荷那一端的金屬筒，下方接近萊頓瓶的一個電極，可以給萊頓瓶充電。
這個摩擦起電機的工作過程是這樣的：
轉動手柄，中間的粗PVC管轉動，與毛皮摩擦產生靜電，轉動的過程中電荷被另外一側的金屬管收集。金屬管下方緊貼著萊頓瓶的內側的電極，萊頓瓶外側電極接地，開始充電過程，電荷源源不斷地聚集到萊頓瓶裡，電壓會越來越高。
在做靜電實驗的時候，萊頓瓶就成了給靜電電動機或富蘭克林鈴供電的電源。
當然萊頓瓶也可以很容易地自制，“我愛製作網”的其它帖子都講了，這裡不再做說明。
下圖是用一張舊唱片與毛皮摩擦，做出的摩擦起電機。原理相同，唱片的兩側同時與毛皮摩擦，兩側都有電荷收集裝置。

這種摩擦起電機很容易製作，喜歡靜電實驗的朋友完全能夠仿製，用它來進行靜電實驗應該很爽。
不過對於它的原理我還有2點疑惑：
1、毛皮那一側接地有什麼意義？毛皮不是絕緣體嗎？怎麼接地？
2、收集電荷那一側為什麼要用鋸齒狀的電刷，還不能與帶電體相接觸？這樣收集電荷的效果更好嗎？
希望懂得原理的朋友不吝賜教，靜電學的內容看似簡單，小學就開始學，但是更深的原理其實挺難理解的。
下面這個視訊是面向小學生介紹靜電的，請大家耐心看，視訊後半部分有摩擦起電機的原型介紹：
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下面這個新聞連結也非常有趣：
拍拍手就能發電_

中科院北京奈米能源所首席科學家王中林發明了一種新材料，可以有效利用摩擦起電，戴著那副手套拍拍手，就能讓一連串的發光二極體發光！穿著這樣的材料製成的衣服，行動坐臥都可以發電！