高中物理 《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》文字素材4 新人教版選修3-1（通用）

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1、1.3 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 資料袋： 一．靜電感應(yīng)現(xiàn)象： 放入電場中的導(dǎo)體，其內(nèi)部的自由電子在電場力的作用下向電場的反方向作定向移動，致使導(dǎo)體的兩端分別出現(xiàn)等量的正、負(fù)電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。 二．靜電平衡狀態(tài) ： 導(dǎo)體中(包括表面)沒有電荷定向移動的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)。 處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的性質(zhì) (1)導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為零。 (2)導(dǎo)體表面上任何一點的場強方向跟該點的表面垂直。 (3)導(dǎo)體所帶的凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上，導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷。 (4)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面。 三、靜電屏蔽： 具有

2、空腔的金屬導(dǎo)體在靜電平衡狀態(tài)下，不僅導(dǎo)體內(nèi)部場強為零，而且腔內(nèi)場強也為零，因而置于腔內(nèi)的物體不受外界電場的影響，這種作用叫靜電屏蔽。 靜電屏蔽:為了避免外界電場對儀器設(shè)備的影響，或者為了避免電器設(shè)備的電場對外界的影響，用一個空腔導(dǎo)體把外電場遮住，使其內(nèi)部不受影響，也不使電器設(shè)備對外界產(chǎn)生影響，這就叫做靜電屏蔽?？涨粚?dǎo)體不接地的屏蔽為外屏蔽，空腔導(dǎo)體接地的屏蔽為全屏蔽?？涨粚?dǎo)體在外電場中處于靜電平衡，其內(nèi)部的場強總等于零。因此外電場不可能對其內(nèi)部空間發(fā)生任何影響。若空腔導(dǎo)體內(nèi)有帶電體，在靜電平衡時，它的內(nèi)表面將產(chǎn)生等量異號的感生電荷。如果外殼不接地則外表面會產(chǎn)生與內(nèi)部帶電體等量而同號的感生電荷

3、，此時感應(yīng)電荷的電場將對外界產(chǎn)生影響，這時空腔導(dǎo)體只能對外電場屏蔽，卻不能屏蔽內(nèi)部帶電體對外界的影響，所以叫外屏蔽。如果外殼接地，即使內(nèi)部有帶電體存在，這時內(nèi)表面感應(yīng)的電荷與帶電體所帶的電荷的代數(shù)和為零，而外表面產(chǎn)生的感應(yīng)電荷通過接地線流入大地。外界對殼內(nèi)無法影響，內(nèi)部帶電體對外界的影響也隨之而消除，所以這種屏蔽叫做全屏蔽。為了防止外界信號的干擾，靜電屏蔽被廣泛地應(yīng)用科學(xué)技術(shù)工作中。例如電子儀器設(shè)備外面的金屬罩，通訊電纜外面包的鉛皮等等，都是用來防止外界電場干擾的屏蔽措施。 在靜電平衡狀態(tài)下，不論是空心導(dǎo)體還是實心導(dǎo)體；不論導(dǎo)體本身帶電多少，或者導(dǎo)體是否處于外電場中，必定為等勢體，其內(nèi)部場強為零，這是靜電屏蔽的理論基礎(chǔ)。 封閉導(dǎo)體殼不論接地與否，內(nèi)部電場不受殼外電荷與電場影響；接地封閉導(dǎo)體殼外電場不受殼內(nèi)電荷的影響。這種現(xiàn)象，叫靜電屏蔽。