9.4 静电的防止与利用 课件（共19张PPT）

(共19张PPT)
静电的防止与利用
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目录
01
静电平衡
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02
静电屏蔽
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03
尖端放电
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04
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静电吸附
05
学习内容
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例如，医院手术台上，静电火花有可能引起麻醉剂爆炸；煤矿里，静电火花会引起瓦斯爆炸，加油站里，静电火花会引起汽油爆炸……
模型：
一、静电平衡
问题：金属导体的微观结构如何？
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想一想：将金属导体ABCD放入电场强度为E0的电场中自
由电子怎样移动？
E0
自由电子在电场力作
用下定向移动。
金属原子不动，有大量的自由电子,做无规则的热运动.
A
B
C
D
一、静电平衡
问题：自由电子定向移动会导致怎样的情况发生？
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E0
在金属导体两端，积聚等量异种电荷。即AB面上出现负电荷，CD面上将剩下等量的正电荷，即静电感应现象。
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A
B
C
D
一、静电平衡
E0
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感应电荷会在金属导体内部产生感应场强E ，E 的方向与E0相反，与原电场E0叠加。
E合 = E0–E
A
B
C
D
问题：自电子的定向移动会一直进行下去吗？
只要内部合场强不为零，自由电子就会继续做定向移动。
一、静电平衡
当金属导体内部合场强为零时，即E =E0时，自由电子不再发生定向移动。这种状态称之为静电平衡状态
E0
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E合 = E0–E =0
A
B
C
D
一、静电平衡
特点：
问题：两端的感应电荷会无限制增加吗？
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尖端周围电场很强
空气电离
尖端上的电荷被中和
等效于
尖端释放电荷
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。
导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象叫做尖端放电。
理论分析：
二、尖端放电
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F
F’
现象解释：
二、尖端放电
试一试：解释实验员手指尖产生放电现象的原因
指尖
二、尖端放电
防止静电：静电释放器——防止电荷的积累
二、尖端放电
避雷针的工作原理：
二、尖端放电
静电平衡时，导体内表面没有净电荷，即电场线只能在空腔C 之外，不会进入空腔之内。外电场对壳内的仪器不会产生影响。金属壳的这种作用叫作静电屏蔽
想一想：将一个带空腔导体置于静电场中，导体电荷分布有何特点？导体中的电场强度是多大？
理论分析：
三、静电屏蔽
电子仪器外部加装金属壳，通信电缆外面包有一层金属网。
高压线路检修人员要穿屏蔽服。
实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用。野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来（图9.4-6），使其免遭雷击。
应用：
三、静电屏蔽
四、静电吸附
理论分析：
B
A
四、静电吸附
应用：(1)静电除尘：
工业静电除尘原理
空气电离→粉尘荷电
→荷电粉尘运动到电极
→粉尘收集
（2）静电喷漆： 接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆工作。
四、静电吸附
(3)静电复印：
四、静电吸附
（1）静电平衡状态的导体的特点：
小 结
2、（利用）尖端放电：
（2）处于静电平衡时，导体上的电荷分布：
3、（防止） 静电屏蔽：
4、（利用） 静电吸附：
1、（原理）静电平衡
避雷针、电风车等
超高压工作人员的防护服等
静电除尘、静电喷漆、静电复印等
E合 = E0–E