1.7静电屏蔽课件.ppt

动态演示 特别强调 1静电平衡：导体中（含表面）无电荷定向移动的状态 学以致用2: 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。 (1)导体内部的场强处处为零。 (2)导体表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。 (3)导体所带的净电荷只分布在导体的外表面上，导体内部没有净电荷。 (4)处于静电平衡状态的导体是等势体，导体表面是等势面。 应用：避雷针 闪电防护 雷鸣电闪时在室外的人，为防雷击，应当遵从四条原则． 一是人体应尽量降低自己，以免作为凸出尖端而被闪电直接击中，所以人长得高还是一件非常痛苦的事情． 二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害．所谓跨步电压是雷击点附近，两点间很大的电位差，如若人的两脚分得很开，分别接触相距远的两点，则两脚间形成较大的电位差，有强电流通过人体使人受伤害． 闪电防护 第三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近，不可手持金属体高举头顶． 第四是不要进水中，因水体导电好，易遭雷击． 总之，应当到较低处，双脚合拢地站立或蹲下，以减少遭遇雷的机会． 巩固练习 如图所示，长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为q的点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点O处产生的场强有多大？方向如何？ 解析： 方向：水平向左 * * 第七节 静电现象的应用 带电鸟笼里的鸟为什么安然无恙？ - - - - - - - - 0 E 电场中的导体: - - - - - - - - - 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反方向的附加场. 0 E 0 E - - - E - - - - 电场中的导体: 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 . 0 E - - - - - - - E=0 4,静电平衡：导体中（含表面）无电荷定向移动的状态,就叫静电平衡状态. 2静电平衡的条件： E=0 或者 E0=-E 学以致用 学以致用1: 关于静电平衡状态，正确的表述是: A.只有静电感应的导体,才有静电平衡状态. B.绝缘体也有静电平衡状态。 C.不论导体是否带有电荷,只要电荷不再 定向移动,这种状态就是静电平衡状态。 D.导体达到静电平衡状态时内部场强为0。 CD 提示 C 思考：导体处于静电平衡状态时，其表面场强能否如图所示？ + + + + + + + + - - - - - - - - E + + + + + + + + - - - - - - - - E 结论：导体处于静电平衡状态时，其表面任一点场方向跟该点表面垂直。 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 静电平衡状态下导体的电场 1.导体内部场强处处为零 2.导体是等势体,表面为等势面 3.导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直 静电平衡状态 法拉第圆筒实验: 1 用两个带有绝缘手柄的金属小球分别接触带有电荷的金属圆筒的内壁和外壁. 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 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. 结论：导体处于静电平衡状态时，导体所带的净电荷只分布在导体的外表面上，导体内部没有净电荷。 研究静电平衡时导体内部的电荷 结论: 1.导体内部没有电荷,电荷分布在导体的外表面 2.导体表面越尖锐的位置电荷越密集,凹陷的位置几乎没有电荷 ——法拉第圆筒 实验 小结： 处于静电平衡状态导体的性质 尖端放电 导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强 空气中残留带电粒子剧烈运动 空气电离 正负电荷奔向异种电荷 尖端失去电荷 尖端放电 应用: 避雷针 - - - - - - + + + + + + + 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. + 思考:用金属网罩将验电器罩住, 会怎样呢? 思考:用金属网罩将验电器罩住, + 会怎样呢? 该现象表明金属网罩也能起到静电屏蔽作用. 类似事例:通讯电缆外包金属层,电学仪器外套金属 罩. 分析“带电鸟笼里的鸟安然无恙”的原因？ 强大的电流只存在笼外表 面，笼内表面并无电流。 静电屏蔽现象 思考:电力工作人员有时需要带电作业，怎