用PVC管制作摩擦起电机（自制教具）

最近对静电发生器感兴趣，我以前做富兰克林铃、静电风车还有静电电动机什么的，觉得最好的静电源就是在老式的CRT电视机屏幕上蒙一张铝箔，简单而且“动力强劲”。但是我家的老电视也卖掉了，换成了大屏幕的液晶——虽然经过我的维修后效果依然很好，但终于避免不了被以50元卖掉的命运。
只好寻找新的静电源了，经过搜索，我惊奇地发现，网络上关于感应起电机、范德格拉夫起电机、滴水感应起电机的资源都挺多，但是唯独“摩擦起电机”的几乎看不到。要知道人类认识“电”这种东西就是从摩擦起电开始的，摩擦起电机是静电发生器的老祖宗，后来才有其它种类的起电机。
今天我给大家介绍一种用PVC管自制摩擦起电机的方法，这种方法原理易懂，而且制作工艺简单，适合自己在家DIY ，也是一个很好的自制教具的例子。
下图就是用PVC管制成的摩擦起电机。

中间是一段粗的PVC管，可以做下水管道那种，在建材商店能够买到。粗管轴心焊接了一根细管，细管尾端做出了一个“摇把”，底座上插了一根金属管，细管就套在金属管上，转动摇把，粗管就能转动。
左侧那段细管上绑了一圈毛皮，当然也可以用化纤布料、毛料甚至纸巾代替，毛皮紧贴着粗管，这样粗管转动的话，就会与毛皮摩擦，产生静电。注意毛皮的内侧伸出一根金属线，应该是接地的。
右侧那段细管上套了一根铜管，铜管并没有与粗的PVC管直接接触，而是有一段剪成锯齿形的铝箔，接近粗管，但并没有接触。这些锯齿状的铝箔用来获得粗PVC与毛皮摩擦得到的电荷。当然也可以不用铜管，直接用铝箔在细PVC管上绕一圈即可。如果你没有铝箔，可以从易拉罐上取得薄铝皮，或者是金属网什么的都可以。
下面是原理图：

原理图画的与成品图左右相反，但是更容易看清取得电荷那一端的细微结构。取得电荷那一端的金属筒，下方接近莱顿瓶的一个电极，可以给莱顿瓶充电。
这个摩擦起电机的工作过程是这样的：
转动手柄，中间的粗PVC管转动，与毛皮摩擦产生静电，转动的过程中电荷被另外一侧的金属管收集。金属管下方紧贴着莱顿瓶的内侧的电极，莱顿瓶外侧电极接地，开始充电过程，电荷源源不断地聚集到莱顿瓶里，电压会越来越高。
在做静电实验的时候，莱顿瓶就成了给静电电动机或富兰克林铃供电的电源。
当然莱顿瓶也可以很容易地自制，“我爱制作网”的其它帖子都讲了，这里不再做说明。
下图是用一张旧唱片与毛皮摩擦，做出的摩擦起电机。原理相同，唱片的两侧同时与毛皮摩擦，两侧都有电荷收集装置。

这种摩擦起电机很容易制作，喜欢静电实验的朋友完全能够仿制，用它来进行静电实验应该很爽。
不过对于它的原理我还有2点疑惑：
1、毛皮那一侧接地有什么意义？毛皮不是绝缘体吗？怎么接地？
2、收集电荷那一侧为什么要用锯齿状的电刷，还不能与带电体相接触？这样收集电荷的效果更好吗？
希望懂得原理的朋友不吝赐教，静电学的内容看似简单，小学就开始学，但是更深的原理其实挺难理解的。
下面这个视频是面向小学生介绍静电的，请大家耐心看，视频后半部分有摩擦起电机的原型介绍：
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下面这个新闻链接也非常有趣：
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