17静电现象的应用.

1.7静电现象的应用金属导体的微观结构如何？金属导体中存在自由移动的电子。把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为Eo的电场中，结果如何呢？0E---------1、导体中自由电荷在电场力作用下将发生定向移动.--------E'E'E'2、导体两端出现感应电荷,感应电荷在导体中中产生与原电场反向的感应电场.0E---E'----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.0E-------E=04、静电平衡：导体中无电荷定向移动的状态,就叫静电平衡状态.一、静电平衡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，自由电子停止定向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。E＋－－－－＋＋＋E`E－－－＋＋＋＋＋＋－－－E合=0＋－－＋二、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、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。练习当导体达到静电平衡状态时，其场强的特征是：()A.外电场E0消失。B.感应电荷产生的电场E'为零。C.导体内部合场强E内=E0+E'=0。D.导体表面和内部场强均为零。C练习1：带电量分别为+Q和-Q的两个点电荷相距为r，在两点电荷之间放入一个不带电的导体棒，如图所示，当导体达到静电平衡后，感应电荷在两点电荷连线中点O处产生的场强大小为多大？方向怎样？+Q-QO·EEE2212221rQ8kEEErQ4k)2r(QkEE解:方向水平向左法拉第圆筒实验:1和外壁接触的小球使验电器箔片张开,表明金属筒外壁有电荷分布.2法拉第圆筒实验:12和内壁接触的小球不能使验电器箔片张开,表明金属筒内壁没有电荷分布.思考：电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢？均匀球形导体静电平衡时导体上电荷的分布特点（1）导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面（2）在导体表面，越尖锐的位置，电荷密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷结论：三、尖端放电尖端放电的原理是什么？导体尖锐部位的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强，会把空气分子“撕裂”，使分子中的正负电荷分离，这种现象叫电离。尖端放电的原理有何应用？中性的分子电离后变成带负电的自由电子和带正电的离子，这些带电的粒子与导体尖端的异种电荷，相互吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这个现象叫尖端放电。避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施应用：避雷针四、静电屏蔽现象------+++++++思考:空心导体壳内的验电器箔片会张开吗?静电屏蔽:静电平衡时,空心导体壳可保护其内部区域不受外电场影响的现象.不会因为导体壳内部合场强为零.静电屏蔽实验静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用静电现象的应用一、静电平衡状态下导体的电场1、静电平衡状态电场中的导体，内部自由电子不再定向移动2、静电平衡状态的特征①内部的场强处处为零②整个导体是个等势体，它的表面是个等势面2、导体上电荷的分布①导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面②在导体表面，越尖锐的地方，电荷密度（单位面积上的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。三、静电屏蔽①空腔导体屏蔽外部电场使其不影响内部②空腔导体屏蔽内部电场使其不影响外部--接地AB练习：如图所示，把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不于B发生接触，达到静电平衡后，则：A、B的空腔内电场强度为零B、B不带电C、B的内外表面电势相等D、B带负电B的外部电场强度为零吗？