靜電平衡與靜電屏蔽

1、心理學(xué)家心理學(xué)家: 理查德理查德懷斯曼懷斯曼物理學(xué)家物理學(xué)家: 西蒙西蒙賽恩賽恩表演計劃:一名科學(xué)家將把另一名科學(xué)家關(guān)進(jìn)鐵籠子里,然后用數(shù)百萬伏高壓對其進(jìn)行電擊,由于表演的危險性,兩位科學(xué)家都買了上百萬英磅的保險. -E將金屬導(dǎo)體放入水平向右電場中將金屬導(dǎo)體放入水平向右電場中（2）自由電子會左側(cè)面積聚。自由電子會左側(cè)面積聚。（1）自由電子將逆著電場線定向移動。自由電子將逆著電場線定向移動。- +EEE合= E -E 將金屬導(dǎo)體放入電場中將金屬導(dǎo)體放入電場中（2）自由電子會在左側(cè)面積聚，導(dǎo)體內(nèi)部自由電子會在左側(cè)面積聚，導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)水平向左的附加電場出現(xiàn)水平向左的附加電場E，-+（1）自由電子逆著

2、電場線定向移動。自由電子逆著電場線定向移動。 將金屬導(dǎo)體放入電場中將金屬導(dǎo)體放入電場中 （3）不會，當(dāng)附加電場不會，當(dāng)附加電場E，與原電場與原電場E大小大小相等時，合場強為零相等時，合場強為零,電子將停止定向移動，電子將停止定向移動，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)。達(dá)到靜電平衡狀態(tài)。- +EE合=0-+（2）自由電子會在左側(cè)面積聚，導(dǎo)體內(nèi)部自由電子會在左側(cè)面積聚，導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)水平向左附加電場出現(xiàn)水平向左附加電場E，（1）自由電子逆著電場線定向移動。自由電子逆著電場線定向移動。二、二、 處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部場強處處為零。部場強處處為零。一、導(dǎo)體中（包括表面）不再有電荷一、

3、導(dǎo)體中（包括表面）不再有電荷定向移動時，導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)定向移動時，導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)結(jié)論：結(jié)論： 學(xué)生實驗一學(xué)生實驗一實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?： 驗證處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)驗證處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部場強處處為零。部場強處處為零。實驗器材實驗器材 ： 毛皮、橡膠棒、感應(yīng)起電機、驗電器、毛皮、橡膠棒、感應(yīng)起電機、驗電器、金屬網(wǎng)罩。金屬網(wǎng)罩。接觸接觸 ? 學(xué)生實驗二學(xué)生實驗二實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?：實驗器材實驗器材 ： 探究處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體或孤探究處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體或孤立帶電導(dǎo)體，凈電荷分布情況。立帶電導(dǎo)體，凈電荷分布情況。 感應(yīng)起電機、驗電器、金屬網(wǎng)罩、紙感應(yīng)起電機、驗電

4、器、金屬網(wǎng)罩、紙條、導(dǎo)線若干。條、導(dǎo)線若干。結(jié)論結(jié)論: : 平衡時導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，其電荷只分布在外表面平衡時導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，其電荷只分布在外表面. .設(shè)計方案展示：設(shè)計方案展示：靜電屏蔽：靜電屏蔽： 導(dǎo)體球殼導(dǎo)體球殼( (或金屬網(wǎng)罩或金屬網(wǎng)罩) )可以保護(hù)它所包圍的區(qū)可以保護(hù)它所包圍的區(qū)域不受外部電場的影響，這種現(xiàn)象叫靜電屏蔽域不受外部電場的影響，這種現(xiàn)象叫靜電屏蔽問題：1由以上實驗現(xiàn)象或原理你得到什么啟示？ 問題：4.問題：4.問題：4.接地!問題：4.1 1靜電平衡狀態(tài)：靜電平衡狀態(tài)： 導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷定向運動的狀態(tài)。導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷定向運動的狀態(tài)。 基本特征：處于

5、靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，基本特征：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場內(nèi)部場強處處為零強處處為零；凈電荷只分布在；凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面導(dǎo)體的外表面。2.2.靜電屏蔽：靜電屏蔽： 導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)罩可以把外部電場遮住，使導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)罩可以把外部電場遮住，使其內(nèi)部不受外電場的影響其內(nèi)部不受外電場的影響3.物理實驗設(shè)計方法與技巧：物理實驗設(shè)計方法與技巧：要以實驗?zāi)康臑槌霭l(fā)點，挖掘條件,選擇適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑摹?中央電視臺中央電視臺2011年年10月月16日報道：日報道： 今天上今天上午，我國首次午，我國首次660千伏超高壓輸電線路帶電檢修千伏超高壓輸電線路帶電檢修作業(yè)在山東成功實施。該項技術(shù)的掌握，不僅填作業(yè)在山東成功實施。該項技術(shù)的掌握，不僅填補了國內(nèi)技術(shù)空白，而且標(biāo)志著補了國內(nèi)技術(shù)空白，而且標(biāo)志著“超高壓輸電線超高