7.静电的应用及危害.ppt

1、静电现象的应用,东安一中 王亮明,带电鸟笼里的鸟为什么安然无恙？,两位英国科学家08年在伦敦进行一次危险的电力学表演。其中一名科学家将把另一位科学家关进一个铁笼子里，然后用数百万伏特的电流对其进行电击。 鉴于表演的危险性，两名科学家事先都买好了价值1200万英镑的保险。,A B,电荷间的相互作用是通过电场来实现的,思考： （1）金属导体的微观结构如何？,-,-,-,-,-,-,E,（3）自由电子会在什么地方积聚？,（2）将金属导体放入电场中 自由电子怎样移动？,-,-,-,-,-,E,在导体两端，积聚等量异种电荷，即静电感应现象。,（4）电子积聚会出现怎样的结果？,-,-,-,-,-,E,感应

2、电荷在导体内部产生电场E，与原电场叠加。只要内部合场强不为零，自由电子就会继续做定向移动。,E,-,-,-,-,-,E,当内部合场强为零时，即E=E时，电荷不再发生定向移动。,E=E,E,E内=0,长为L的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为q的点电荷放在距导体棒左端R处，如图所示，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电场强度大小等于_，方向_。,一静电平衡状态下导体的三个特点,导体内部场强处处为零 导体是等势体,表面为等势面,思考：,导体外表面处的电场方向，与导体表面 有什么关系？为什么？,导体表面是一个等势面，任一点的场强方向必跟该点的表面垂直，否则表面电荷就会再次移动。,

3、一静电平衡状态下导体的三个特点,导体内部场强处处为零 导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直 导体是等势体,表面为等势面,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。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。,二、导体上电荷的分布,研究静电平衡时导体内部的电荷,现象:,甲:A的箔片张角逐渐增大 乙:A的箔片始终没有张开,结论:,导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面 导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷,法拉第圆筒 实验,1、导体内没有电荷,电荷只分布在导体的表面。,2、在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大，外部附近的电场也越强，凹陷的地方几乎没

4、有电荷,静电平衡状态下导体电荷的分布小结,1空气的电离,导体尖端的电荷密度很大，附近的场强很强，强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离。,2尖端放电,空气中被电离后的带电粒子的电性与尖端电荷相反，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷，这个现象叫尖端放电。,三、尖端放电,2、避雷针工作原理：,观察实验1,观察实验2,3.尖端放电的应用,四.静电平衡的应用：静电屏蔽,1静电屏蔽,（1）空腔导体的特点 空腔导体能把外电场挡住，空腔内没有电场，空腔内不受外电场的影响。,（2） 导体壳（金属网罩）能保护它所包围的区域，使这个区域不受外电场的影响，这种现象叫做静

5、电屏蔽。,思考课本（27页） 图1.7-6,两种典型的静电屏蔽现象 (1) 外屏蔽：如图所示，若空腔导体内有带电体，在静电平衡时，它的内表面将产生等量异号的感应电荷。如果外壳不接地，则外表面会产生与内部带电体等量而同号的感应电荷，此时感应电荷的电场将对外界产生影响，这时空腔导体只能对外电场屏蔽，却不能屏蔽内部带电体对外界的影响，所以叫外屏蔽。,全屏蔽：如图所示，如果外壳接地，即使内部有带电体存在，这时内表面感应的电荷与带电体所带的电荷的代数和为零，而外表面产生的感应电荷通过接地线流入大地。外界对壳内无法影响，内部带电体对外界的影响也随之而消除，所以这种屏蔽叫做全屏蔽。,在图中，验电器金属箔会张

6、开的是：,A中不会张开.金属网可以屏蔽外电场.B中会张开.因为金属网未接地，网内的带电体可以对外界产生影响.C中不会张开.因为金属网已接地，网内的带电体对网内无影响，网外的带电体对网内也无影响.,小鸟屏蔽,电子仪器外套金属网罩；通讯电缆外包一层铅皮等。,超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的，称为法拉第防护服,法拉第防护服高空作业,三条输电线的上方还有两条导线，用来干啥的？,他们与大地相连，形成一个稀疏的金属网，把高压线屏蔽起来，免遭雷击。,本节主要学了以下几个问题： 1静电平衡状态下导体的电场 学习了静电平衡、静电平衡状态的概念，知道静电平衡的条件是导体内部的场强处处为零。学习了静电平衡导体的特点 2导体上电荷的分