物理廣角2靜電感應(yīng)靜電屏蔽.ppt

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1、物理廣角2 靜電感應(yīng) 靜電屏蔽,在雷雨天，樓房、樹木或人畜遭雷擊是因帶電云層跟地面上導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)的結(jié)果。,？,一、靜電感應(yīng),箔片張開(kāi)的原因是：一個(gè)中性的金屬導(dǎo)體，它的原子核內(nèi)正電荷和原子核外的負(fù)電荷（自由電子），在導(dǎo)體中是均勻分布的。若把導(dǎo)體放入電場(chǎng)中，導(dǎo)體中自由電子就會(huì)在靜電力作用下定向運(yùn)動(dòng)。,電場(chǎng)中的導(dǎo)體,一、靜電平衡的特點(diǎn),1、處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零。,2、處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，它的表面是個(gè)等勢(shì)面。,地球是一個(gè)極大的導(dǎo)體，可以認(rèn)為處于靜電平衡狀態(tài)，所以它是一個(gè)等勢(shì)體。這是我們可以選大地做零電勢(shì)體的一個(gè)原因。,一、靜電感應(yīng),當(dāng)把導(dǎo)體A放在帶電體B的

2、附近時(shí)，導(dǎo)體A中的自由電子在帶電體B的電場(chǎng)作用下做定向運(yùn)動(dòng)，使A上原來(lái)均勻分布的正、負(fù)電荷發(fā)生分離，使靠近B的一端帶負(fù)電，遠(yuǎn)離B的一端因失去電子而帶等量的正電，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。,1靜電感應(yīng)：在外電場(chǎng)作用下，導(dǎo)體上電荷重新分布的現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。,雷擊就是由于帶電云層使地面上的物體帶上了大量的感應(yīng)電荷，在空氣中形成很強(qiáng)的電場(chǎng)，導(dǎo)致空氣被擊穿（電離），從而在帶電云層跟地面物體間產(chǎn)生了強(qiáng)大放電電流（閃電）的結(jié)果。,2感應(yīng)電荷：導(dǎo)體發(fā)生靜電感應(yīng)時(shí)所帶電荷叫感應(yīng)電荷。,導(dǎo)體尖端附近的電場(chǎng)特別強(qiáng)，它會(huì)導(dǎo)致一個(gè)重要的后果，就是尖端放電。在導(dǎo)體尖端附近放一根點(diǎn)燃的蠟燭。當(dāng)我們不斷給導(dǎo)體充電的時(shí)候，火焰就

3、好像被風(fēng)吹動(dòng)一樣朝背離尖端的方向偏移。 這就是尖端放電引起的后果。,尖端放電,WHY？,因?yàn)樵诩舛烁浇鼜?qiáng)電場(chǎng)的作用下空氣中殘留的離子會(huì)發(fā)生激烈的運(yùn)動(dòng)。在激烈的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中它們和空氣分子相碰時(shí)，會(huì)使空氣分子電離，從而產(chǎn)生大量新的離子，這就使空氣邊得易于導(dǎo)電。與尖端上電荷同號(hào)的離子受到排斥而飛向遠(yuǎn)方，蠟燭的火焰偏移就是受到這種離子形成的“電風(fēng)”吹動(dòng)的結(jié)果。,在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，物體曲率大的地方(如尖銳、細(xì)小的頂端，彎曲很厲害處)附近，等電位面密，電場(chǎng)強(qiáng)度劇增，致使這里空氣被電離而產(chǎn)生氣體放電現(xiàn)象，稱為電暈放電而尖端放電為電暈放電的一種，專指尖端附近空氣電離而產(chǎn)生氣體放電的現(xiàn)象,閃電防護(hù),雷鳴電閃時(shí)在室外

4、的人，為防雷擊，應(yīng)當(dāng)遵從四條原則 一是人體應(yīng)盡量降低自己，以免作為凸出尖端而被閃電直接擊中，所以人長(zhǎng)得高還是一件非常痛苦的事情 二是人體與地面的接觸面要盡量縮小以防止因“跨步電壓”造成傷害所謂跨步電壓是雷擊點(diǎn)附近，兩點(diǎn)間很大的電位差，如若人的兩腳分得很開(kāi)，分別接觸相距遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，則兩腳間便形成較大的電位差，有強(qiáng)電流通過(guò)人體使人受傷害,跨步電壓圖示,第三是不可到孤立大樹下和無(wú)避雷裝置的高大建筑體附近，不可手持金屬體高舉頭頂 第四是不要進(jìn)水中，因水體導(dǎo)電好，易遭雷擊 總之，應(yīng)當(dāng)?shù)捷^低處，雙腳合攏地站立或蹲下，以減少遭遇雷的機(jī)會(huì),幾種避雷針,2靜電感應(yīng)指的什么？舉例子說(shuō)明靜電感應(yīng)的應(yīng)用。,作業(yè)P116

5、 隨堂練習(xí)第二題,人們總感覺(jué)到在高層建筑里半導(dǎo)體收音機(jī)和移動(dòng)電話等無(wú)線接收設(shè)備的收聽(tīng)效果較差。這是什么原因呢?,？,演示實(shí)驗(yàn),1靜電屏蔽：一個(gè)接地的空腔導(dǎo)體能夠隔離內(nèi)外靜電場(chǎng)的影響，這叫做靜電屏蔽。,二、靜電屏蔽,高層建筑的混凝土墻體和混凝土樓板里有鋼筋網(wǎng)，幾乎把房間屏蔽起來(lái)。所以在高層建筑里，半導(dǎo)體收音機(jī)的收聽(tīng)效果較差。,2靜電屏蔽的應(yīng)用,國(guó)家大劇院使用了密密麻麻的鋼筋就可以屏蔽外電場(chǎng)的干擾。,在電子技術(shù)中，為了防止空間雜散電場(chǎng)對(duì)電子設(shè)備的影響，常常用金屬外殼把它們罩起來(lái)；為了使電路中傳輸?shù)男盘?hào)不受外界電場(chǎng)的干擾，常常使用屏蔽線來(lái)傳輸信號(hào)。,2靜電屏蔽的應(yīng)用,靜電屏蔽的應(yīng)用,三、靜電的應(yīng)用,

6、靜電的應(yīng)用的基本原理就是使分散的微粒帶電，利用靜電力將分散的微粒驅(qū)往目標(biāo)處。,1靜電除塵,靜電除塵器構(gòu)造：除塵器由金屬管A和懸在其中的金屬絲B組成，A接高壓電源的正極，B接高壓電源的負(fù)極。這樣就在管A內(nèi)形成了很強(qiáng)的電場(chǎng)，并且距B越近的地方電場(chǎng)越強(qiáng)。,靜電除塵器的工作原理：當(dāng)含有粉塵的空氣從C進(jìn)入管A時(shí)，B附近的空氣就被強(qiáng)電場(chǎng)電離成正離子和電子。正離子向B運(yùn)動(dòng)，在B處得到電子而還原成空氣分子。電子向A運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中遇到粉塵就使粉塵帶負(fù)電，而被吸附在A的管壁上并被中和，再被震動(dòng)裝置震落收集，使D排出不含粉塵的空氣。,裝有靜電除塵器的煙囪,2靜電復(fù)印,靜電復(fù)印機(jī)能夠方便快捷地復(fù)制圖文資料，它是一種常用

7、的現(xiàn)代辦公設(shè)備。,復(fù)印機(jī)的中心部件是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的硒鼓，復(fù)印每一頁(yè)文稿都要在硒鼓上按順序經(jīng)過(guò)充電、曝光、顯影、轉(zhuǎn)印、定影這幾個(gè)步驟。,靜電復(fù)印的步驟圖,靜電復(fù)印的步驟,（1）充電：由電源使硒鼓帶正電。,（2）曝光：利用光學(xué)系統(tǒng)將原稿的圖文成像在硒鼓上。硒鼓上有圖文成像的地方?jīng)]有光照射，這里保持了正電荷；其他沒(méi)有像的地方被光照射，正電荷被導(dǎo)走。所以，硒鼓上保留了圖文的“靜電潛像”。,（3）顯影：使硒鼓上“靜電潛像”吸引帶負(fù)電的墨粉，墨粉就顯示出了被復(fù)印的圖文。,（4）轉(zhuǎn)?。河奢敿垯C(jī)構(gòu)將帶正電的白紙跟硒鼓上帶負(fù)電的墨粉接觸，使墨粉被吸到白紙上。,（5）定影：將離開(kāi)硒鼓的有墨白紙送入定影區(qū)，使墨粉在高溫

8、下熔化浸入白紙中，成為牢固的圖文印跡。,3靜電噴涂,靜電噴涂是利用高壓靜電電場(chǎng)使帶負(fù)電的涂料微粒在靜電力的作用下定向運(yùn)動(dòng)，并吸附在工件表面的一種噴涂方法。,（2）靜電噴涂的工作原理：噴塑機(jī)使塑料粉末帶電，用靜電力驅(qū)使塑料粉末飛向作為電極的工件，使工件表面涂上一層均勻、光滑而絕緣的涂層。,（1）靜電噴涂設(shè)備的組成：噴槍、噴杯以及靜電噴涂高壓電源等組成。,4防止靜電的危害,絕大多數(shù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生摩擦，兩個(gè)不同材料的物體相互摩擦就會(huì)分別帶上異種電荷，彼此相互吸引，可能對(duì)生產(chǎn)不利。例如電子線路板在保存、運(yùn)輸過(guò)程中，會(huì)因與周圍物體的靜電作用而損壞上面的電子元件。在印染廠里，棉紗、毛線、化纖上的靜電會(huì)吸引空氣中的灰塵使印染質(zhì)量下降。如果電荷積累到一定程度，就會(huì)使空氣被擊穿發(fā)生火花放電，引起火災(zāi)。,防止以上危害的基本方法是盡快把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走，避免靜電的積累。,汽車尾部裝上防靜電帶,飛機(jī)輪上通常都裝有搭地線或用導(dǎo)電橡膠做輪胎（橡膠中夾入金屬絲屑）；油罐車加裝導(dǎo)電橡膠帶；在地毯中夾織細(xì)金屬線；在印染廠中要保持適當(dāng)?shù)目諝鉂穸鹊榷际菫榱思皶r(shí)消除靜電，避免危險(xiǎn)。,本節(jié)主要學(xué)習(xí)了靜電感應(yīng)現(xiàn)象、靜電屏蔽現(xiàn)象和靜電的利用與防止。,隨堂練習(xí),3什么叫靜電屏蔽？舉例子說(shuō)明靜電屏蔽的應(yīng)用。,作業(yè),