静电现象的应用课件.ppt
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1、精品课件,1,1.电场的最基本的性质是什么?,对放入其中的电荷有力的作用,2.金属导体的微观结构又有什么特点呢?,金属导体内部的外层电子与带正电的原子核间的相互作用比较弱,故容易脱离且在金属内部游离,称为自由电子,金属导体的整体就是由大量的在平衡位置附近做无规则热振动的正离子和无规则热振动的自由电子组成。,精品课件,2,那么,若把金属导体放入电场中,又将会出现什么现象呢?,金属导体内自由电子在电场力作用下将发生定向移动使两端出现不同的电荷分布,从而引起导体的某些新的性质。,精品课件,3,精品课件,4,导体的静电感应,精品课件,5,思考:(1)将金属导体放入电场中,自由电子怎样移动?,-,-,-
2、,-,-,-,E,(2)自由电子会在什么地方积聚?,精品课件,6,一.静电感应 把金属导体放在外电场E0中,由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动,使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感应。,E0,A,B,C,D,精品课件,7,思考 电子的积聚会出现怎样的结果?,-+,E,E,E合=E-E,精品课件,8,最终会出现怎样的现象?,-+,E,E合=0,精品课件,9,精品课件,10,3.感应电荷的电场增到与外电场相等时,导体内合场强为零。自由电荷的定向移动停止.,精品课件,11,二.静电平衡 1.发生静电感应的导体,当感应电荷产生的电场E和原电场E在导体内叠加为零,即E=E时,自由电子停止定向移动
3、,这时导体所处的状态叫静电平衡状态。E合=E外+E内=0,E,E,精品课件,12,2.静电平衡的特点,(1)处于静电平衡状态下的导体,内部的场强处处为零。,(2)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,它的表面是个等势面。,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。,(3)导体内部无电场线分布,外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。,精品课件,13,精品课件,14,法拉第圆筒实验,1.静电平衡时导体内部没有电荷,其电荷只分布在外表面.,三.导体上的电荷分布:,精品课件,15,2.处于静电平衡状态的导体,在导体的外表面尖端电荷分布密度
4、大(即单位面积电荷量多),故尖端电场强度大,而凹陷的位置几乎没有电荷。,精品课件,16,四.尖端放电,1.导体尖端的电荷密度很大,附近的电场很强,空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动,把空气中的气体分子撞散,即使分子中的正负电荷分离,这个现象叫做空气的电离。,2.那些所带电荷与导体尖端的电荷相反的粒子,由于吸引而奔向尖端,与尖端上的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷,这个现象叫做尖端放电。,3.应用:避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。,精品课件,17,避雷针,精品课件,18,精品课件,19,高压设备,1.避免:尖端放电会使高压设备上电能损失,故高压设备导体的表面都是非常光滑
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