人教版高中物理必修三《靜電的防止與利用》PPT免費課件，共32頁。

靜電感應

把金屬導體放在外部電場中，導體內(nèi)自由電荷重新分布的現(xiàn)象。

1、靜電平衡

①導體中自由電荷在電場力作用下將發(fā)生定向移動。

②導體兩端出現(xiàn)感應電荷，感應電荷在導體中中產(chǎn)生反方向的附加場.

③感應電荷的電場增到與外電場相等時，導體內(nèi)合場強為零。自由電荷的定向移動停止 。

④靜電平衡：導體中無電荷定向移動的狀態(tài)，就叫靜電平衡狀態(tài).

發(fā)生靜電感應的導體，當感應電荷產(chǎn)生的附加電場E’和原電場E在導體內(nèi)疊加為零，即E’=E時，自由電荷停止定向移動，這時導體所處的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。

若場強方向跟該點的表面不垂直,則沿該點的表面就有一場強分量,電荷在這一場強分量作用下就會發(fā)生運動,就不會處于靜電平衡狀態(tài)了。

靜電平衡的特點

1.處于靜電平衡狀態(tài)下的導體，內(nèi)部的場強處處為零。

2.導體內(nèi)部無電場線分布，外表面處場強方向必跟該點的表面垂直。

法拉第圓筒實驗:

用兩個帶有絕緣手柄的金屬小球分別接觸帶有電荷的金屬圓筒的內(nèi)壁和外壁.

和外壁接觸的小球使驗電器箔片張開，表明金屬筒外壁有電荷分布.

和內(nèi)壁接觸的小球不能使驗電器箔片張開,表明金屬筒內(nèi)壁沒有電荷分布.

2、尖端放電

導體尖端的電荷密度很大，附近的電場很強，空氣中殘留的帶電粒子在強電場的作用下發(fā)生劇烈的運動，把空氣中的氣體分子撞散，即使分子中的正負電荷分離，這個現(xiàn)象叫做空氣的電離。

那些所帶電荷與導體尖端的電荷相反的粒子，由于吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，相當于導體從尖端失去電荷，這個現(xiàn)象叫做尖端放電。

避雷針是利用尖端放電避免雷擊的一種設施。

它是一個或幾個尖銳的金屬棒，安裝在建筑物的頂端，用粗導線與埋在地下的金屬板連接，保持與大地的良好接觸。

3、靜電屏蔽

導體球殼內(nèi)(或金屬網(wǎng)罩)達到靜電平衡后，內(nèi)部場強處處為0，不受外部電場的影響，內(nèi)部的儀器不會受到外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。

(1) 空腔導體的特點

空腔導體能把外電場擋住，空腔內(nèi)沒有電場，空腔內(nèi)不受外電場的影響。

(2) 靜電屏蔽

導體殼（金屬網(wǎng)罩）能保護它所包圍的區(qū)域，使這個區(qū)域不受外電場的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。

靜電屏蔽的兩種情況及本質(zhì)

1.屏蔽外電場

①現(xiàn)象：由于靜電感應，驗電器箔片張開。將驗電器放入導體網(wǎng)罩內(nèi)部后驗電器箔片不張開，即外部電場影響不到導體內(nèi)部。

②本質(zhì)：是靜電感應，導體外表面感應電荷與外電場在導體內(nèi)部任一點的場強的疊加結(jié)果為零。

2.屏蔽腔內(nèi)電場

①導體殼沒有接地時處于內(nèi)部電場中，達到靜電平衡，導體殼內(nèi)外表面出現(xiàn)等量異種電荷，空間電場的電場線起于場源正電荷，終于導體殼內(nèi)表面負電荷，再起于導體殼外表面正電荷，終于無窮遠，殼內(nèi)外表面之間場強處處為零，殼外場強不為零。

②導體殼接地后，導體殼外的正電荷被大地負電荷中和，正電荷出現(xiàn)在地球的另一端無窮遠處，空間電場起于場源正電荷終于導體殼內(nèi)表面負電荷，導體殼內(nèi)外表面之間及導體外部場強處處為零，導體外部空間不受內(nèi)部電場影響。

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