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1、1.7 静电现象的应用,金属导体,课堂引入,思考: (1)金属导体的微观结构如何?,-,-,-,-,-,-,E,将金属导体放入电场中,(3)自由电子会在什么地方积聚?,(2)自由电子怎样移动?,- +,E,E,E合= E -E,感应电荷: 静电感应现象中,导体的不同部分出现的净电荷。,感应电荷产生了与外电场相反的电场-感应电场,(4)导体内最终会出现怎样的现象?,- +,E,E合=0,导体的静电平衡,静电平衡状态:静电感应中当E外=-E感时,自由电子定向移动停止时的状态。,静电平衡状态下导体的电场,一、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
2、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。,法拉第圆筒实验,结论: 平衡时导体内部没有电荷,其电荷只分布在外表面.,二、导体上的电荷分布:,思考: 电荷在导体外表面的分布又是怎样的呢?,导体上电荷的分布,三、尖端放电,避雷针原理,高压设备,1、避免:尖端放电会使高压设备上电能损失,故高压设备导体的表面都是非常光滑。,2、现象:夜间高压线周围出现的绿色光晕,俗称电晕,是一种微弱的尖端放电。,- +,E,E合=0,导体的静电平衡,静电平衡状态:E外
3、=-E感,静电屏蔽:壳外有电场 壳内E合=0(被屏蔽保护),四.静电屏蔽实例,静电屏蔽的应用,电学仪器和电子设备外面的金属罩,通讯电缆外面所包的一层铅皮,可以防止外电场的干扰;,静电屏蔽的应用,静电屏蔽的另一种形式,金属罩接地后,地上的自由电子,沿导线向上移动,把金属罩外部的正电荷中和,结果,小球的电场被控制在金属罩的内部,外部不再受影响。,3、导体杆放于点电荷+Q附近达到静电平衡后 ,求杆中距Q为r的一点a的电场强度及杆上感应电荷在a点产生的电场强度。,课堂练习,课堂练习,拓变1、若此时断开C与地的连线, B、C端带什么电荷?整个导体净余什么电荷?,整个导体带负电荷,负电荷,B 端带负电荷,C 端无净电荷,B端负电荷,C端无电荷,1、如图所示,A带正电,若导体C端接地,问B、C端各带什么电荷?,拓变2、若B端接地,整个导体净余什么电荷?,2、如图所示,在真空中把一绝缘导体向带电(负电)的小球P缓慢地靠近(不相碰),下列说法中正确的是( ) AB端的感应电荷越来越多 B导体内场强越来越大 C导体的感应电荷在M点 产生的场强恒大于在N 点产生的场强 D导体的感应电荷在MN两点的场强相等,AC,课堂练习,