静电感应

时间:2023-07-01 08:41:08编辑:优化君

静电感应是在外电场的作用下导体中电荷在导体中重新分布的现象。

一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时由于电荷间的相互作用,会使导体内部的电荷重新分布,异种电荷被吸引到带电体附近,而同种电荷被排斥到远离带电体的导体另一端。

这个现象由英国科学家约翰·坎顿和瑞典科学家约翰·卡尔·维尔克分别在1753年和1762年发现。

静电感应指的是什么

使物体带电,除了可以通过接触起电和摩擦起电,还有一种方法,叫做感应起电.

将一个带电的物体靠近一个不带电的验电器,物体还没有接触金属球,金属箔就已经张开了.这说明金属箔带电了.由此可见,导体在靠近带电体时,导体会带电,这种现象就是静电感应现象.

当带电体靠近导体时,导体中的自由电子受到静电力的作用而定向移动.如果带电体带的是正电,那么自由电子向近带电体的一端移动,靠近带电体的一端带显示出带负电,远离带电体的一端带显示出带正电.如果带电体带的是负电,那么自由电子向远离带电体的一端移动,靠近带电体的一端带显示出带正电,远离带电体的一端带显示出带负电.也就是说:在静电感应中,导体上靠近带电体的一端显示和带电体相异的电荷,导体上远离带电体的一端显示和带电体相同的电荷.

需要注意的是,静电感应现象中发生的只是导体中自由电荷的分布发生了改变,导体中的电荷总量并不改变,这就是电荷守恒定律.

导体在电场中要发生静电感应现象,静电感应的最后结局是静电平衡,当导体在电场中达到静电平衡后,具有四个特点:

(1)处于静电平衡状态的导体,内部的场强必定处处为零.

(2)处于静电平衡状态的导体如果带有电荷,净电荷分布于导体的外表面,导体内部没有净电荷.

所谓"净电荷"并不是指"静电荷".我们知道金属导体中有大量的自由电子,它们带有负电荷,还有很多失去外层电子的正离子,它们带有正电荷.这些都可以叫"静电荷"但是当导体不带电时,导体的正负电荷数是相等的.我们说导体不带有"净电荷",当我们用某种方式使导体的自由电子数减少,这时导体就具有了多余的正电荷,我们就说导体带有正的"净电荷".反之就说导体带有负的"净电荷".可见所谓"净电荷"是指导体的正负电荷之差.

(3)处于静电平衡状态的导体是个等势体,导体表面是个等势面.(如果导体内部有空腔,而空腔内没有引入其它电荷,则导体内部的空腔内也是一个等势体,并且空腔内电势与导体内电势相同).

(4)处于平衡状态的导体,表面的电力线垂直于导体表面.

综上所述,静电感应现象是指导体在靠近带电体时会带电的现象.在静电感应中,导体上靠近带电体的一端显示和带电体相异的电荷,导体上远离带电体的一端显示和带电体相同的电荷.静电感应的最后结局是静电平衡.

静电感应指的是什么

定义:静电感应,是指当导体接近带电物体时产生的电荷分布于导体表面的现象。发现人:约翰·坎顿和约翰·卡尔·维尔克产生的原因:荷受到电场力的作用而定向移动解释:如橡胶棒X原已带有负电荷,可称为施感电荷,若将导体D接近带电体X时,由于同性电荷相斥、异性电荷相吸,于是X上的负电荷在D中所建立的电场将自由电子推斥至D的远棒一边,并把等量的正电荷遗留在D的近棒一边,直至D中电场强度为零。如果有一条接地引线接触到导体D,则会有若干电子流向大地。导体D因失去电子而带正电荷,这种电荷称为感生电荷。利用静电感应现象可以使导体带电。早期的一些静电起电机就是根据这个原理制成的。人体也是导体。由于静电感应作用的存在,当人体接近某些敏感的仪器设备时,能造成干扰甚至损坏,工业生产中的某些粉尘,由于磨擦带电及感应带电作用的反复进行,可以出现大量的电荷积累,出现火花放电及导致爆炸事故,因此须事先采取必要的防静电措施。危害:静电感应是物质(如金属,即导体)中电子流动的一种现象。金属物体内部的电子移向表面,使表面带有与接近它的带电物体相反极性的电荷,并有静电力学现象和放电现象发生。如果感应物体是电阻较小的良导体时,容易发生静电放电现象从而造成危害。1.金属物体(导体)上的吸附带电物体(灰尘等)接近金属物体时,金属物体内部会发生静电感应,导致物体中的自由电子移向表面,使表面处于带电状态,因此静电感应产生的电位与带电物体(灰尘等)的静电在库仑力的作用下相互吸引,这样便发生吸附现象。此类现象即使金属物体接地会发生静电感应,往往不能有效地消除金属物体的静电。2.绝缘体上的吸附由于库仑力的作用,绝缘体吸引带有相反极性电荷的灰尘,对于绝缘体或吸附物,只要消除二者中任何一个上的静电就足够了。实际上,消除绝缘体的静电效果会更好。另外消除绝缘体的静电也比消除空气中粒子或灰尘的静电更容易。在现代大规模工业生产过程中,增加防止静电危害的投资,必然会得到相应的满意回报。

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