7.静电现象的应用.ppt

7.静电现象的应用 一、静电平衡状态下导体的电场 1．静电平衡状态 处于电场中的导体内外电场相互 ，使导体内部电场 ，直至为零，导体内部自由电子不再发生定向 的状态． 2．处于静电平衡状态下导体的特点 (1)处于静电平衡状态下的导体，内部场强 ． (2)处于静电平衡状态的整个导体是个 ，它的表面是个 ，地球是一个 ． 二、导体上电荷的分布特点 1．导体内部 净电荷，净电荷分布在导体的 ． 2．在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度 ，凹陷的位置几乎 ． 三、尖端放电 1．空气的电离：导体尖端电荷 ，电场很强，带电粒子在 剧烈运动撞击空气分子，从而使分子的正负电荷 的现象． 2．尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被 而奔向尖端，与尖端上的电荷 ，相当于导体从尖端 的现象． 四、静电屏蔽 1．定义：把一个电学仪器放在 的金属壳里，即使壳外有电场，由于 保持为零，外电场对壳内的仪器也不会 的现象． 2．实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器， 也能起到屏蔽作用． 3．应用 (1) 是利用尖端放电避免雷击的一种设施． (2)电学仪器和电子设备外面套有 ；通信电缆表面包一层 ；高压带电作业人员穿 ；通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号较弱. 1．深刻理解静电感应现象 (1)金属导体的特征：由做热振动的正离子和在它们之间做无规则热运动的自由电子组成． (2)静电感应现象：导体内自由电荷在静电力作用下重新分布，导体两端出现等量的正负感应电荷的现象． (3)导体的静电平衡 ①静电平衡状态：静电感应中，当感应出现的正、负电荷产生的附加场强E′大小等于外场强E0时，合场强E等于零，导体内部没有电荷定向移动的状态． ②导体静电平衡的条件：导体内部的合场强处处为零． (4)静电平衡状态下导体特点： ①处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零． ②处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面． ③电荷分布特点 a．内外表面分布不同，电荷都分布在外表面，导体内部没有电荷． b．受导体的形状影响，电荷分布不均匀，越尖锐的地方，电荷分布的密度越大，外部附近的场强也越强． c．“远近端”电荷的电性相反，电量相等． 如右图所示，处于静电平衡状态的导体，离场源电荷较近和较远的两端将感应出等量的异种电荷，即“远同近异”，感应电荷在两端的外表面，导体右端较左端尖锐，电荷密度大． 【特别提醒】　一个孤立的带电体，在自身所带电荷的电场中，处于静电平衡状态，具有静电平衡的所有特点，人与大地都是导体，在人摸(触)导体的过程中，带电体、人、大地组成一个新导体，地球往往是新导体的远端． 长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为＋q的点电荷放在距导体棒左端R处，如右图所示，当导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于________，方向________． 解析：　导体处于静电平衡状态时，导体内部合场强为零，这是点电荷q所形成的电场与棒两端出现的感应电荷所形成的附加电场在棒中叠加的结果，即E合＝E1＋E2＝0. 2．静电屏蔽的两种情况及本质 (1)导体内部不受外部电场的影响 ①现象：由于静电感应，验电器箔片张开．如图甲，将验电器放入导体网罩内部后验电器箔片不张开，如图乙，即外部电场影响不到导体内部． ②本质：是静电感应，导体外表面感应电荷与外电场在导体内部任一点的场强的叠加结果为零． (2)接地的封闭导体壳内部电场对壳外空间没有影响 ①现象： a．如右图甲导体壳没有接地时，处于内部电场中，达到静电平衡，导体壳内外表面出现等量异种电荷，空间电场的电场线起于场源正电荷，终于导体壳内表面负电荷，再起于导体壳外表面正电荷，终于无穷远，壳内外表面之间场强处处为零，壳外场强不为零． b.导体壳接地后，如图乙所示，导体壳外的正电荷被大地负电荷中和，正电荷出现在地球的另一端无穷远处，空间电场起于场源正电荷终于导体壳内表面负电荷，导体壳内外表面之间及导体外部场强处处为零，导体外部空间不受内部电场影响． ②本质：仍然是静电感应，导体内表面感应电荷与壳内电场在导体壳表面以外空间叠加结果为零． 下图中P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在下列情况下，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引的有(　　) 解析：　 答案：　AD 1．静电平衡状态的导体内部场强处处为零，导体的电势也为零，这种说法对吗？ 提示：　这种说法是错误的．静电平衡状态的导体内部场强处处为零，电势不一定为零，因为电势具有相对性，电势的数值取决于零电势点的选