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(共28张PPT)
1.5静电的利用与防护
静电现象在自然界中普遍存在，静电具有两面性，有些静电是有危害的，如何防护静电呢？静电又能否利用呢？
1、静电的利用
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静电除尘
静电除尘是利用高压静电实现除尘
当电压达到一定值时，金属丝（电晕极） 与筒收尘极之间会形成很强的电场，使空气电离。大部分烟雾颗粒或粉尘在吸附电离所产生的负电荷后，在电场力作用下向金属筒运动，并落在金属筒上，通过除尘后的气体则从出口排出。
气体电离：指气体受到电场的作用，使中性气体原子中的电子获得足够多的能量，克服原子核对它的引力而成为自由电子，同时中性电荷失去电子变成正离子。
与其他除尘方式相比，静电除尘耗能少、效率高，可广泛用于发电、冶金、水泥以及其他产生烟雾和粉尘的工矿企业。
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静电喷雾
静电喷雾是通过高压静电发生装置使喷出的雾滴带电的喷雾方法。
在喷口和工件之间便形成了较强的静电场。当涂料从输料管进入导流管的喷口时，由于导流管接上高压负极发生放电，周围产生密集的电荷，涂料微粒带上负电荷，在静电力和高压空气的作用下飞向工件，并均匀地吸附在工件表面。再经过干燥或加热，涂料固化成厚度均匀、质地坚固的涂层，这样喷涂工作便完成了。
广泛应用于农药喷洒或汽车、 家电外壳喷涂等。
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激光打印
下达打印指令
→充电：在感光鼓上充满负电荷或正电荷
→曝光 ：将图文资料通过激光束照射到感光鼓上，感光鼓表面被激光照射到的地方的电荷被释放，没有照射到的地方仍然带有电荷，从而在感光鼓上形成与图文对应的潜像→显像：让碳粉匣中的碳粉带上与静电潜像电性相反的电荷，当快速转动的感光鼓上的静电潜像经过碳粉匣时，便会吸附带负电的碳粉，出图文影像；
→转像：纸张进入机器内部后，由于异种电荷相互吸引，碳粉在高温下固定于纸张上。→最后除去静电，使感光鼓恢复到初始状态，以便开始下一个工作循环。
复印机用的感光鼓材料是感光型半导体：即在暗态时(不受光)为绝缘体；
而在亮态(受光)时为导体。
1、空气净化器：利用静电来吸附空气中的尘埃，使空气得以净化；2、用静电处理种子，可使种子抗病能力增强、发芽率提高；
3、利用静电处理水，既能杀菌，又能减少水垢；
4、静电放电产生的臭氧是强氧化剂，有很强的杀菌作用。
5、静电还被应用于海水淡化、低温冷冻、人工降雨甚至宇宙探索等方面。
2、静电的防护
雷电是自然界常见的静电现象。
当带电的云层接近地面时，地面上的物体因静电感应而带异种电荷，这些感应电荷更多分布在高大建筑物、大树等突出的物体上。
导体上电荷分布得特点：在曲率半径越小的地方，电荷分布得越密集，电场越强。
当电荷积累到一定程度时，这些物体与云层间形成很强的电场，使空气电离，在云层与地面之间发生强烈的火花放电，这就是雷击。雷击会对地面上的建筑物、人等造成很大的危害。
防止静电危害的方法之一，是尽快把静电导入地下。
高大建筑物上安装尖端导体——避雷针（接闪杆），并用符合规格的导线与埋在地下的接地装置连接起来。
当带电云层接近时，避雷针上的感应电荷在其附近产生强电场，使避雷针与带电云层间的空气电离，电荷通过避雷针和符合规格的导线被直接引入大地，从而达到保护建筑物的目的。
4、油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带， 以导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电，避免由此引起爆炸。
1、在接触带有大量精密电子元件的电路板前， 应先用手握一下金属水管或其他接地金属， 把人体的静电导走；
2、印刷车间空气应保持适当的湿度，以便于导走纸页间相互摩擦产生的静电；
3、加油站加油枪旁常有一个触摸式人体静电释放器， 加油前用手触摸上面的金属球， 可将人体的静电导走。
3、静电平衡与静电屏蔽
静电感应
把金属导体放在外电场E0中，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动，使导体表面出现感应电荷的现象叫静电感应。
静电感应
静电平衡
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。
静电平衡：导体中无电荷定向移动的状态,就叫静电平衡状态。

处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
静电平衡的特点
2.处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。
1.导体内没有电荷的定向移动
3.导体表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
静电平衡时导体上的电荷分布特点：
（1）导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。
（2）在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷。
静电感应
静电屏蔽
静电平衡
导体球壳内(或金属网罩)达到静电平衡后，内部场强处处为0，不受外部电场的影响，内部的仪器不会受到外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
根据静电平衡与静电屏蔽的知识，解释静电屏蔽为何能隔 离静电干扰，保护高压带电作业者的安全？
1．导体内部不受外部电场的影响
使带正电的金属球靠近验电器，验电器的箔片张开，这表示验电器受到附近带电体的影响；用一个金属网罩把验电器罩住，再让带电金属球靠近，验电器的箔片不张开，这表示金属网罩内的验电器不受附近带电体的影响．
静电屏蔽的两种情况
(2)本质：是静电感应．导体外表面的感应电荷在导体内部产生的电场与外电场相互叠加，使导体内部场强处处为零．
(2)本质：是静电感应．导体外表面的感应电荷在导体内部产生的电场与外电场相互叠加，使导体内部场强处处为零．
2．接地的封闭导体壳内部电场对壳外空间没有影响
金属网罩不带电，罩内小球带正电，将验电器靠近金属壳，验电器箔片张开，这表示网罩内带电体产生的电场能使外界受到影响；把金属网罩接地，则验电器箔片不张开，这表示金属网罩接地，内部电场不影响外界．
(2)本质：是静电感应．网罩内小球所带电荷与网罩内表面感应电荷在网罩外产生的电场相互叠加使网罩外场强处处为零．
①导体壳没有接地时处于内部电场中，达到静电平衡，导体壳内外表面出现等量异种电荷，空间电场的电场线起于场源正电荷，终于导体壳内表面负电荷，再起于导体壳外表面正电荷，终于无穷远，壳内外表面之间场强处处为零，壳外场强不为零。
②导体壳接地后，导体壳外的正电荷被大地负电荷中和，空间电场起于场源正电荷终于导体壳内表面负电荷，导体壳内外表面之间及导体外部场强处处为零，导体外部空间不受内部电场影响。
温馨提示：
(1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外互不影响．
(2)空腔导体不接地，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电场对腔外空间产生影响．
长为L的导体棒原来不带电，将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到静电平衡后棒上感应的电荷 在棒内中点处产生的场强的大小 等于___________方向：_________
+q
R
L
向左
谢谢！

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