1-7靜電現(xiàn)象的應用

1、金屬導體的微觀結構如何？金屬導體的微觀結構如何？ 金屬導體中存在自由移動金屬導體中存在自由移動的電子。的電子。把不帶電的金屬導體把不帶電的金屬導體ABCD放到電場強度為放到電場強度為Eo的電場中，結果如何呢？的電場中，結果如何呢？ -0E-1 1、導體中自由電荷、導體中自由電荷在電場力作用下將發(fā)在電場力作用下將發(fā)生定向移動生定向移動. .EEE2 2、 導體兩端出現(xiàn)感應導體兩端出現(xiàn)感應電荷電荷, ,感應電荷在導體中感應電荷在導體中中產(chǎn)生與原電場反向的中產(chǎn)生與原電場反向的感應電場感應電場. .0E-E-3 3、感應電荷的電場增到、感應電荷的電場增到與外電場相等時，導體內(nèi)與外電場相等時，導體內(nèi)合場

2、強為零。自由電荷的合場強為零。自由電荷的定向移動停止定向移動停止 . .0E-E=04 4、靜電平衡：導體、靜電平衡：導體中無電荷定向移動中無電荷定向移動的狀態(tài)的狀態(tài), ,就叫靜電平就叫靜電平衡狀態(tài)衡狀態(tài). . 靜電平衡靜電平衡 發(fā)生靜電感應的導體，當感應電荷產(chǎn)生的電場發(fā)生靜電感應的導體，當感應電荷產(chǎn)生的電場EE和原電場和原電場E E在導體內(nèi)疊加為零，自由電子停止定在導體內(nèi)疊加為零，自由電子停止定向移動，這時導體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。向移動，這時導體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。EEEE合=0一、靜電平衡的特點一、靜電平衡的特點1、處于靜電平衡狀態(tài)下的導體，、處于靜電平衡狀態(tài)下的導體，內(nèi)部的場

3、內(nèi)部的場強處處為零強處處為零。2、處于靜電平衡狀態(tài)的、處于靜電平衡狀態(tài)的整個導體是個整個導體是個等勢體等勢體，它的表面是個等勢面。，它的表面是個等勢面。地球是一個極大的導體，可以認為處于地球是一個極大的導體，可以認為處于靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個等勢體。這是靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個等勢體。這是我們可以選大地做零電勢體的一個原因。我們可以選大地做零電勢體的一個原因。3、導體外表面處場強方向必跟該點的、導體外表面處場強方向必跟該點的表面表面垂直垂直。 練習練習 當導體達到靜電平衡狀態(tài)時，其場強的特當導體達到靜電平衡狀態(tài)時，其場強的特征是：征是：( ) A. A.外電場外電場E E0 0消失。消失

4、。 B.B.感應電荷產(chǎn)生的電場感應電荷產(chǎn)生的電場E E為零。為零。 C.C.導體內(nèi)部合場強導體內(nèi)部合場強E E內(nèi)內(nèi) = = E E0 0 + E+ E=0=0。 D.D.導體表面和內(nèi)部場強均為零。導體表面和內(nèi)部場強均為零。C法拉第圓筒實驗結論結論: : 平衡時導體內(nèi)部沒有電荷，平衡時導體內(nèi)部沒有電荷，其電荷其電荷只只分布在外表面分布在外表面. .二、導體上的電荷分布：二、導體上的電荷分布： 二、靜電平衡導體上的電荷分布二、靜電平衡導體上的電荷分布法拉第圓通實驗：法拉第圓通實驗： 實驗結論：實驗結論： 1）導體內(nèi)部（內(nèi)表面）導體內(nèi)部（內(nèi)表面）沒有凈電荷沒有凈電荷,電荷分布在電荷分布在導體的外表面

5、；導體的外表面； 2）導體表面越尖銳的位）導體表面越尖銳的位置電荷越密集凹陷的位置置電荷越密集凹陷的位置幾乎沒有電荷。幾乎沒有電荷。AA AB B帶電圓筒帶電圓筒 導體尖端的電荷密度很大，附近的電場導體尖端的電荷密度很大，附近的電場特別強，它會導致一個重要的后果，就特別強，它會導致一個重要的后果，就是尖端放電。是尖端放電。二、靜電現(xiàn)象及其應用二、靜電現(xiàn)象及其應用1、尖端放電現(xiàn)象、尖端放電現(xiàn)象閃電現(xiàn)象解釋 劇烈的氣流運動使云層相互摩擦，摩擦導致云層間異種電荷大量積聚（摩擦起電）。靠近地面云層中電荷的大量積聚，會使地面因靜電感應而產(chǎn)生電荷積聚(感應起電)。云層之間、云層與地面之間會形成幾百萬伏的電壓。這個高壓足以擊穿空氣，瞬時產(chǎn)生幾十萬安培的電流。電流生熱使空氣發(fā)光，叫閃電。應用：避雷針應用：避雷針2、靜電屏蔽現(xiàn)象、靜電屏蔽現(xiàn)象靜電屏蔽實驗靜