1-7静电现象的应用

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1、1.71.7静电现象的应用静电现象的应用金属导体的微观结构如何？金属导体的微观结构如何？金属导体中存在自由移动金属导体中存在自由移动金属导体中存在自由移动金属导体中存在自由移动的电子。的电子。的电子。的电子。把不带电的金属导体把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为放到电场强度为Eo的电场中，结果如何呢？的电场中，结果如何呢？-0E-1 1、导体中自由电荷、导体中自由电荷在电场力作用下将发在电场力作用下将发生定向移动生定向移动.EEE2 2、导体两端出现感应导体两端出现感应电荷电荷,感应电荷在导体中感应电荷在导体中中产生与原电场反向的中产生与原电场反向的感应电场感应电场.0E-E-3 3、感应

2、电荷的电场增到、感应电荷的电场增到与外电场相等时，导体内与外电场相等时，导体内合场强为零。自由电荷的合场强为零。自由电荷的定向移动停止定向移动停止.0E-E=04 4、静电平衡：导体、静电平衡：导体中无电荷定向移动中无电荷定向移动的状态的状态,就叫静电平就叫静电平衡状态衡状态.静电平衡静电平衡 发生静电感应的导体，当感应电荷产生的电场发生静电感应的导体，当感应电荷产生的电场EE和原电场和原电场E E在导体内叠加为零，自由电子停止定在导体内叠加为零，自由电子停止定向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。EEEE合=0一、静电平衡的特点一、静电平衡的特点

3、1、处于静电平衡状态下的导体，、处于静电平衡状态下的导体，内部的场内部的场强处处为零强处处为零。2、处于静电平衡状态的、处于静电平衡状态的整个导体是个整个导体是个等势体等势体，它的表面是个等势面。，它的表面是个等势面。地球是一个极大的导体，可以认为处于地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。我们可以选大地做零电势体的一个原因。3、导体外表面处场强方向必跟该点的、导体外表面处场强方向必跟该点的表面表面垂直垂直。练习练习 当导体达到静电平衡状态时，其场强的特当导体达到静电平衡状态时，其场强的特

4、征是：征是：()A.A.外电场外电场E E0 0消失。消失。B.B.感应电荷产生的电场感应电荷产生的电场E E为零。为零。C.C.导体内部合场强导体内部合场强E E内内=E E0 0 +E+E=0=0。D.D.导体表面和内部场强均为零。导体表面和内部场强均为零。C法拉第圆筒实验结论结论:平衡时导体内部没有电荷，平衡时导体内部没有电荷，其电荷其电荷只只分布在外表面分布在外表面.二、导体上的电荷分布：二、导体上的电荷分布：二、静电平衡导体上的电荷分布二、静电平衡导体上的电荷分布法拉第圆通实验：法拉第圆通实验：实验结论：实验结论：1）导体内部（内表面）导体内部（内表面）没有净电荷没有净电荷,电荷分布

5、在电荷分布在导体的外表面；导体的外表面；2）导体表面越尖锐的位）导体表面越尖锐的位置电荷越密集凹陷的位置置电荷越密集凹陷的位置几乎没有电荷。几乎没有电荷。AA AB B带电圆筒带电圆筒导体尖端的电荷密度很大，附近的电场导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。是尖端放电。二、静电现象及其应用二、静电现象及其应用1、尖端放电现象、尖端放电现象闪电现象解释 剧烈的气流运动使云层相互摩擦，摩擦导致云层间异种电荷大量积聚（摩擦起电）。靠近地面云层中电荷的大量积聚，会使地面因静电感应而产生电荷积聚(感应起电)。云层之间、云层与地面之间会形成几百万伏的电压。这个高压足以击穿空气，瞬时产生几十万安培的电流。电流生热使空气发光，叫闪电。应用：避雷针应用：避雷针2、静电屏蔽现象、静电屏蔽现象静电屏蔽实验静电屏蔽实验静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用静电现象的其他应用静电现象的其他应用1静电除尘静电除尘2静电植绒静电植绒3静电喷涂静电喷涂4静电分选静电分选5静电复印静电复印