物理廣角2靜電感應靜電屏蔽

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1、物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用物 理 廣 角 2 靜 電 感 應 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 體 產 生 靜電 感 應 的 結 果 。 什 么 是靜 電 感 應 呢 ?？ 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用一 、 靜 電 感 應 + - + + +BA箔 片 張 開 的 原 因 是 ： 一 個 中 性 的 金 屬 導 體 ， 它 的原 子 核 內 正 電 荷 和 原 子 核 外 的 負 電 荷 （ 自 由 電 子

2、 ） ，在 導 體 中 是 均 勻 分 布 的 。 若 把 導 體 放 入 電 場 中 ， 導 體中 自 由 電 子 就 會 在 靜 電 力 作 用 下 定 向 運 動 。 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用一 、 靜 電 感 應 當 把 導 體 A放 在 帶 電 體 B的 附 近 時 ， 導 體 A中 的 自由 電 子 在 帶 電 體 B的 電 場 作 用 下 做 定 向 運 動 ， 使 A上 原來 均 勻 分 布 的 正 、 負 電 荷 發(fā) 生 分 離 ， 使 靠 近 B的 一 端 帶負 電 ， 遠 離 B的 一 端 因 失 去 電 子 而 帶

3、等 量 的 正 電 ， 這 種 現(xiàn) 象 叫 做 靜 電 感 應 。 + - + + +BA 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用1 靜 電 感 應 ： 在 外 電 場 作 用 下 ， 導 體 上 電 荷 重 新分 布 的 現(xiàn) 象 叫 做 靜 電 感 應 。 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 電 荷 ， 在 空 氣 中 形 成 很 強 的 電 場 ， 導 致 空 氣被 擊 穿 （ 電 離 ） ， 從 而 在 帶 電 云 層 跟 地 面 物 體 間 產 生了 強 大 放 電 電 流 （ 閃 電

4、 ） 的 結 果 。 2 感 應 電 荷 ： 導 體 發(fā) 生 靜 電 感 應 時 所 帶 電 荷 叫 感應 電 荷 。 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用 人 們 總 感 覺 到 在 高 層 建筑 里 半 導 體 收 音 機 和 移 動 電話 等 無 線 接 收 設 備 的 收 聽 效果 較 差 。 這 是 什 么 原 因 呢 ? ？ 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用演示實驗 1 靜 電 屏 蔽 ： 一 個 接 地 的 空 腔 導 體 能 夠 隔 離 內 外 靜 電 場 的 影 響 ， 這 叫 做 靜 電

5、 屏 蔽 。 二 、 靜 電 屏 蔽 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用 高 層 建 筑 的 混 凝 土 墻 體 和 混 凝 土 樓 板 里 有 鋼 筋 網 ，幾 乎 把 房 間 屏 蔽 起 來 。 所 以 在 高 層 建 筑 里 ， 半 導 體 收 音機 的 收 聽 效 果 較 差 。 2 靜 電 屏 蔽 的 應 用 國 家 大 劇 院 使用 了 密 密 麻 麻 的 鋼筋 就 可 以 屏 蔽 外 電場 的 干 擾 。 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用 在 電 子 技 術 中 ， 為 了 防 止 空 間

6、雜 散 電 場 對 電 子 設備 的 影 響 ， 常 常 用 金 屬 外 殼 把 它 們 罩 起 來 ； 為 了 使 電路 中 傳 輸 的 信 號 不 受 外 界 電 場 的 干 擾 ， 常 常 使 用 屏 蔽線 來 傳 輸 信 號 。2 靜 電 屏 蔽 的 應 用 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用 AB +-CD三 、 靜 電 的 應 用 靜 電 的 應 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 往 目 標 處 。1 靜 電 除 塵 靜 電 除 塵 器 構 造 ： 除 塵 器

7、 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 極 。 這 樣 就 在 管 A內形 成 了 很 強 的 電 場 ， 并 且 距 B越 近 的 地 方 電 場 越 強 。 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用 靜 電 除 塵 器 的 工 作 原 理 ： 當含 有 粉 塵 的 空 氣 從 C進 入 管 A時 ，B附 近 的 空 氣 就 被 強 電 場 電 離 成正 離 子 和 電 子 。 正 離 子 向 B運 動 ，在 B處 得 到 電 子 而 還 原 成 空 氣 分子 。

8、 電 子 向 A運 動 的 過 程 中 遇 到粉 塵 就 使 粉 塵 帶 負 電 ， 而 被 吸 附在 A的 管 壁 上 并 被 中 和 ， 再 被 震動 裝 置 震 落 收 集 ， 使 D排 出 不 含粉 塵 的 空 氣 。 AB +-CD 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用裝有靜電除塵器的煙囪 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用2 靜 電 復 印 靜 電 復 印 機 能 夠 方 便 快 捷地 復 制 圖 文 資 料 ， 它 是 一 種 常用 的 現(xiàn) 代 辦 公 設 備 。 復 印 機 的 中 心 部 件

9、 是 一 個旋 轉 的 硒 鼓 ， 復 印 每 一 頁 文 稿都 要 在 硒 鼓 上 按 順 序 經 過 充 電 、曝 光 、 顯 影 、 轉 印 、 定 影 這 幾個 步 驟 。 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用 靜 電 復 印 的 步 驟 圖靜 電 復 印 的 步 驟（ 1） 充 電 ： 由 電 源 使 硒 鼓 帶 正 電 。 （ 2） 曝 光 ： 利 用 光 學 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 沒 有 光 照 射 ， 這 里 保 持 了正 電 荷 ； 其 他 沒 有 像 的 地

10、 方被 光 照 射 ， 正 電 荷 被 導 走 。所 以 ， 硒 鼓 上 保 留 了 圖 文 的“靜 電 潛 像 ” 。 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用 （ 3） 顯 影 ： 使 硒 鼓 上 “ 靜 電 潛 像 ” 吸 引 帶 負 電 的 墨粉 ， 墨 粉 就 顯 示 出 了 被 復 印 的 圖 文 。 （ 4） 轉 印 ： 由 輸 紙 機 構 將 帶 正 電 的 白 紙 跟 硒 鼓 上 帶負 電 的 墨 粉 接 觸 ， 使 墨 粉 被 吸 到 白 紙 上 。 （ 5） 定 影 ： 將 離 開 硒 鼓 的 有 墨 白 紙 送 入 定 影 區(qū) ，

11、使墨 粉 在 高 溫 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 使 帶 負 電 的 涂 料 微 粒在 靜 電 力 的 作 用 下 定 向 運 動 ， 并 吸 附 在 工 件 表 面 的 一 種噴 涂 方 法 。 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用 （ 2） 靜 電 噴 涂 的 工作 原 理 ： 噴 塑 機 使 塑 料粉 末 帶 電 ， 用 靜 電 力 驅使 塑 料 粉 末 飛 向 作 為 電極 的 工 件 ， 使 工 件 表 面涂 上 一 層 均

12、勻 、 光 滑 而絕 緣 的 涂 層 。 （ 1） 靜 電 噴 涂 設 備 的 組 成 ： 噴 槍 、 噴 杯 以 及 靜 電 噴涂 高 壓 電 源 等 組 成 。 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用4 防 止 靜 電 的 危 害 絕 大 多 數(shù) 機 械 運 動 都 會 產 生 摩 擦 ， 兩 個 不 同 材 料的 物 體 相 互 摩 擦 就 會 分 別 帶 上 異 種 電 荷 ， 彼 此 相 互 吸引 ， 可 能 對 生 產 不 利 。 例 如 電 子 線 路 板 在 保 存 、 運 輸過 程 中 ， 會 因 與 周 圍 物 體 的 靜 電 作 用

13、 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 會吸 引 空 氣 中 的 灰 塵 使 印 染 質 量 下 降 。 如 果 電 荷 積 累 到一 定 程 度 ， 就 會 使 空 氣 被 擊 穿 發(fā) 生 火 花 放 電 ， 引 起 火災 。 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用 防 止 以 上 危 害 的 基 本 方 法 是 盡 快 把 產 生 的 靜 電 導 走 ，避 免 靜 電 的 積 累 。 汽車尾部裝上防靜電帶 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及

14、 應 用 飛 機 輪 上 通 常 都 裝 有 搭 地 線 或 用 導 電 橡 膠 做 輪 胎（ 橡 膠 中 夾 入 金 屬 絲 屑 ） ； 油 罐 車 加 裝 導 電 橡 膠 帶 ； 在地 毯 中 夾 織 細 金 屬 線 ； 在 印 染 廠 中 要 保 持 適 當 的 空 氣 濕度 等 都 是 為 了 及 時 消 除 靜 電 ， 避 免 危 險 。 隨 堂 練 習 1 靜 電 感 應 指 的 什 么 ？ 舉 例 子 說 明 靜 電 感 應 的 應用 。 2 什 么 叫 靜 電 屏 蔽 ？ 舉 例 子 說 明 靜 電 屏 蔽 的 應 用 。 物 理 （ 電 工 電 子 類 ） 第 四 章 電 場 的 性 質 及 應 用小 結 本 節(jié) 主 要 學 習 了 靜 電 感 應 現(xiàn) 象 、 靜 電 屏 蔽 現(xiàn) 象 和靜 電 的 利 用 與 防 止 。