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零,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)静电屏蔽应用:电学仪器外面有金属壳,野外高压线上方还有两条导线与大地相连。
②[选一选]关于避雷针能够避免建筑物被雷击的原因下列分析错误的是 ( )
A.云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地
B.避雷针的尖端向云层放电,中和了云层中的电荷
C.云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生的电荷被导入大地
D.避雷针由尖锐的导体做成,利用的是尖端放电现象
解析:选C 带电荷的云层在避雷针尖端感应出与云层相反的静电,达到一定程度就会发生尖端放电,中和云层中的电荷,同时将云层中的电荷导入大地,避免了雷击现象,A、B、D对,C错。
1.静电平衡状态的实质
由于静电感应,在导体两侧出现等量异种感应电荷,感应电荷在导体内部形成与电场E0反向的电场E′,在导体内任一点E′=-E0,使得合电场强度E内=0。
2.对孤立带电导体的理解
对一孤立带电导体,可视为导体处于自己所带电荷的电场中,达到静电平衡时,也有两个基本特点:一是导体内部的场强处处为零,二是导体所带电荷只能分布在导体的外表面上。这种情况下导体内部场强为零的本质是:导体表面所带全部电荷在内部任一处产生的电场强度的矢量和为零。
3.对静电平衡时导体上电荷的分布的理解
(1)实心导体:导体内部无电荷,电荷只分布在导体外表面上。
(2)空腔导体:空腔内无电荷时,电荷分布在外表面上(内表面无电荷);空腔内有电荷时,内表面因静电感应出现等量的异号电荷,外表面有感应电荷。