静电的基本现象和基本规律课件.pptVIP

靜電的基本現象和基本規律*1.1兩種電荷幾個概念帶電體：帶電的物體起電：使物體帶電摩擦起電：用摩擦方法使物體帶電自然界中只存在兩種電荷；而且，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引電荷量（簡稱電量）：物體所帶電荷數量的多少*生活中摩擦起電的例子****測量電量的儀器——驗電器和靜電計結構驗電器靜電計演示靜電計的使用*正負電荷的區分正電荷：用綢子摩擦過的玻璃棒所帶的電荷負電荷：用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷，它們的數量分別用正數和負數來表示。說明：這種命名法歷史上是由夫蘭克林首先提出來的，國際上一直沿用到今天。中和：正、負電荷互相完全抵消的狀態。摩擦起電的一個重要特點：相互摩擦的兩個物體總是同時帶電的，而且所帶的電荷等量異號。*1.2靜電感應電荷守恆定律靜電感應靜電感應與摩擦起電的實質分析*結論起電過程是電荷從一個物體(或物體的一部分)轉移到另一物體(或同一物體的另—部分)的過程。電荷守恆定律電荷既不能被創造，也不能被消滅，它們只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分，也就是說，在任何物理過程中，電荷的代數和是守恆的。*1.3導體、絕緣體和半導體導體電荷能夠從產生的地方迅速轉移或傳導到其他部分的那種物體如：金屬、石墨、電解液(酸、堿、鹽類的水溶液)、人體、地、電離了的氣體等。絕緣體電荷幾乎只能停留在產生的地方的那種物體。如：玻璃、橡膠、絲綢、琥珀、松香、硫磺、瓷器、油類、未電離的氣體等。*說明：這種分類不是絕對的，導體和絕緣體之間並沒有嚴格的界限。在一定的條件下，物體轉移或傳導電荷的能力(稱為導電能力)將發生變化。半導體——導電能力介於導體和絕緣體之間，而且對溫度、光照、雜質、壓力、電磁場等外加條件極為敏感。*1.4物質的電結構物質的組成物質分子原子原子核電子(帶負電）中子質子(帶正電）*從物質的電結構看物質是否帶電從物質的電結構分析摩擦起電的原因金屬導電的機制金屬的微觀電結構解釋靜電感應現象*自由電荷和束縛電荷自由電荷可以自由移動的電荷不同類型的導體中的自由電荷金屬——自由電子電解液——正、負離子電離的氣體——正、負離子束縛電荷只能在一個原子或分子的範圍內作微小的位移的電荷半導體中導電的粒子(叫做載流子)，除了帶負電的電子，還有帶正電的“空穴”。*N型半導體與P型半導體N型半導體——半導體中多數載流子是電子P型半導體——半導體中多數載流子是“空穴”N型半導體與P型半導體的作用將N型和P型半導體結合起來，可以製成各種半導體器件，如晶體二極體、晶體三極管等*晶體三極管*電荷量子化1906-1917年，密立根用液滴法首先從實驗上證明瞭，微小粒子帶電量的變化不連續。電荷的量值有個基本單元、即一個質子或一個電子所帶電量的絕對值e，每個帶電體所帶的電量，都只能是這個基元電荷e的整數倍。基元電荷的量值為e=1.602176462(83)×10-19C（1999年發佈）近似值為e=1.602×10-19C*1.5庫侖定律點電荷——帶電體本身的幾何線度比起它到其他帶電體的距離小得多。這種帶電體的形狀和電荷在其中的分佈已無關緊要，可以把它抽象成一個幾何的點。庫侖定律的表述:在真空中，兩個靜止的點電荷q1及q2之間的相互作用力的大小和q1與q2的乘積成正比，和它們之間距離r的平方成反比；作用力的方向沿著它們的聯線，同號電荷相斥，異號電荷相吸。*