第7节 静电现象的应用
1.知道什么是静电平衡状态,理解处于静电平衡状态导体的特征. 2.知道导体上电荷的分布规律.
3.知道什么是尖端放电现象. 4.理解静电屏蔽现象的形成原因.
一、静电平衡状态下导体的电场
1.静电感应现象:把导体放入电场,导体内部的自由电子在电场力作用下定向移动,而使导体两端出现异种电荷的现象.
2.静电平衡状态:导体在电场中发生静电感应现象,感应电荷的电场与原电场叠加,使导体内部各点的合电场等于0,导体内的自由电子不再发生定向移动的状态.
3.静电平衡状态的特征
(1)处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为0.
(2)处于静电平衡状态的导体,外部表面附近任何一点的场强方向必与这点的表面垂直.
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,导体的表面是个等势面.
二、导体上电荷的分布
静电平衡时,导体上的电荷分布有以下两个特点:
1.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面.
2.在导体外表面,越尖锐的位置电荷的密度越大,凹陷的位置几乎没有电荷.
三、尖端放电和静电屏蔽
1.电离:导体尖端的电荷密度很大,附近的场强很强,空气中的带电粒子剧烈运动,使空气分子被撞"散"而使正负电荷分离的现象.
2.尖端放电:导体尖端的强电场使附近的空气电离,电离后的异种离子与尖端的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷的现象.
3.静电屏蔽:静电平衡时,导体壳内空腔里的电场处处为0,外电场对壳内不会产生影响.
4.尖端放电和静电屏蔽的应用、防止
(1)尖端放电
①应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施.
②防止:高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失.
(2)静电屏蔽的应用
①电学仪器和电子设备外面会有金属罩,通讯电缆外面包一层铅皮,可以防止外电场