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课件网) - - - - - - E 置于电场中的导体,自由电荷受电场力作用,将发生定向移动。 一、静电平衡状态下导体的电场 - - - - - E 在导体两端,积聚等量异种电荷,即静电感应现象。 - - - - - E 感应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 静电平衡状态下导体的电场 导体内部场强处处为零 导体是等势体,表面为等势面 导体外部表面附近场强方向与 该点的表面垂直 若不为零会出现何现象? 若不垂直会出现何现象? 静电平衡状态 为什么会如此? 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。 3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。 5、对于一孤立的带电导体,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。 静电平衡的特点(小结) 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 为什么? 为什么? ———法拉第圆筒 实验 均匀球形导体 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。 导体上电荷的分布小结 1.空气的电离 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 在强电场作用下,物体尖端部分发生的一种放电现象称为尖端放电。 在强电场作用下,物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端,弯曲很厉害处)附近,等电位面密,电场强度剧增,致使这里空气被电离而产生气体放电现象,称为电晕放电.而尖端放电为电晕放电的一种,专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象 三、尖端放电 尖端放电 导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强 空气中残留带电粒子剧烈运动 空气电离 正负电荷奔向异种电荷 尖端失去电荷 尖端放电 应用: 避雷针 闪电防护 雷鸣电闪时在室外的人,为防雷击,应当遵从四条原则. 一是人体应尽量降低自己,以免作为凸出尖端而被闪电直接击中,所以人长得高还是一件非常痛苦的事情. 二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害.所谓跨步电压是雷击点附近,两点间很大的电位差,如若人的两脚分得很开,分别接触相距远的两点,则两脚间便形成较大的电位差,有强电流通过人体使人受伤害. 第三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近,不可手持金属体高举头顶. 第四是不要进水中,因水体导电好,易遭雷击. 总之,应当到较低处,双脚合拢地站立或蹲下,以减少遭遇雷的机会. 闪电防护 四、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)静电屏蔽 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,这种现象叫做静电屏蔽。 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。 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。 电场如何分布? 如图所示在真空中把一绝缘导体AB向 ... ...