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文档简介

8.5静电场中的导体静电平衡状态静电屏蔽问题引入尖端放电静电感应

问题引入

如图所示，把带电导体移近不带电的导体，会发生什么现象呢？

一、静电感应把导体放入电场时，导体中的自由电子将受到电场力的作用而产生运动，电荷重新分布使得原本呈中性的导体两端出现等量异号电荷，这种现象叫做静电感应。

静电感应所产生的电荷叫做感应电荷。

利用静电感应使导体带电的方法，叫做感应起电。静电平衡状态

经静电感应的导体，它的两端带上了等量的正、负电荷，这些电荷产生了一个新的电场，这个电场与外电场方向相反，两者叠加使得导体内部的电场减弱，越来越小，最后总电场为零，自由电子不再运动，我们就说导体处于静电平衡状态。

（1）导体内部的场强处处为零。

（2）导体表面各点场强方向都与导体表面垂直。

静电平衡时导体表面为等势面，整个导体为一个等势体，电荷只分布在导体的外表面上。导体处于静电平衡状态的条件

电荷在导体表面上的分布与表面曲率有关。平滑的地方电荷分布的少，电场弱；突出的地方电荷密集，电场强。如果导体有尖端，则在尖端处电荷密度特别大。周围电场很强，可以导致空气电离，这时气体分子分离成正负离子，它们受电场力的作用在电场中快速移动，形成尖端放电现象。尖端放电避雷针静电平衡时导体内部的场强为零这一现象在技术上可用来实现静电屏蔽。为使仪器或物体不受外电场的影响，只要把它放入金属空腔即可。用一个接地的空腔导体，可以隔离内外电场的影响，这种办法叫静电屏蔽。

二、静电屏蔽

自古以来，雷电灾害一直存在，据有关研究统计，在地球上任一时刻平均有2000多个雷暴在进行着，平均每秒有100次闪电。每个闪电强度可高达10亿伏，足见其能量之大，产生的危害可想而知。知识窗雷电青岛市黄岛遭雷击失火

1750年，富兰克林提出用避雷针来防雷。

富兰克林发明避雷针以后，建筑物等设施得到了一定的保护。但雷电灾害也频频发生。因此，我们要做好各项防雷安全工作，对各项防雷设施要定期检测和日常的维护。

静电现象用的比较多的场合有：静电复印、静电除尘、静电喷涂等。

三、静电的利用

静电现象是自然界常见的现象，凡是有摩擦的地方就有静电的产生。

目前静电的利用基本上都是将微粒带电，利用电场力驱使微粒到达需要的地方，吸附在电极上。静电复印机可快速地复印图文资料。它的核心是一个可以旋转的接地的表面涂硒的硒鼓。硒是一种半导体，没有光照时是很好的绝缘体，能保持电荷；受到光照时立即变成导体，将所带的电荷导走。静电复印

静电复印要经过充电、曝光、显影、转印等

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