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生活中的静电现象、电容器
发布者:本站编辑 发布时间:2010/3/5 阅读:4450次 【字体:

生活中的静电现象、电容器

  【知识要点】

  一、生活中的静电现象
  
  1.放电现象:
  静电是指相对静止不动的电荷,通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。带电物体失去电荷的现象叫做放电,常见的放电现象有以下几种:
  
  (1)火花放电
  当高压带电体与导体靠得很近时, 强大的电场会使它们之间的空气瞬间电离,电荷通过电离的空气形成电流。 由于电流特别大, 产生大量的热, 使空气发声发光,产生电火花. 这种放电现象叫火花放电。
  火花放电在生活中常会遇到,如干燥的冬天,脱掉身穿的毛衣和化纤衣服时,由于摩擦身体上会积累静电荷, 这时如果手指靠近金属物品,不但会听到响声, 还会看到火花,你还会感到手上有针刺般的疼痛感。这就是火花放电引起的。
  
  (2)接地放电
  地球是良好的导体, 如果用导线将带电导体与地球相连, 电荷将从带电体流向地球, 直到导体带电特别少, 可以认为它不再带电。生产中和生活实际中往往要避免电荷的积累, 这时接地是一项有效措施。
  
  (3)尖端放电
  由于同种电荷相互排斥, 导体上的静电荷总是分布在表面上,而且一般说来分布是不均匀的,导体尖端的电荷特别密集, 所以尖端附近空气中的电场特别强, 使得空气中残存的少量离子加速运动。这些高速运动的离子撞击空气分子,使更多的分子电离。这时空气成为导体,于是产生了尖端放电现象。
  尖端放电在技术上有重要意义,高压输电导线和高压设备的金属元件,表面要很光滑, 为的是避免因尖端放电而损失电能或造成事故。避雷针就是利用了尖端放电的原理。
  
  2、静电的应用和防止
     
  摩擦产生的静电,给生产和生活带来很多麻烦,甚至造成事故。如专门用来装汽油或柴油等液体燃料的油罐车,在灌油、运输过程中,油与油罐摩擦、撞击而带上大量电荷,如果不及时导走,积累到一定程度,会产生电火花,点燃液体燃料引起****。静电的危害有目共睹,现在越来越多的厂家已经开始实施各种程度的防静电措施和工程。
  
  跟其他物理现象一样,静电现象也可以利用。例如在电场中,带电粒子受到电场力的作用,会向电极运动,最后被吸附在电极上。利用这个原理,可以除去空气中的尘埃微粒。设法使空气中的尘埃微粒带电,带电微粒在电场力的作用下向电极运动并在电极处被收集起来。这种方法叫做静电除尘。
  随着科学技术的发展,静电的应用已有很多种,如静电摄影、静电喷漆、静电复印等方面。
  
  二、电容器
  
  电容器是电气设备中的一种重要元件,在电子技术和电工技术中有很重要的应用,例如在空调、电风扇、洗衣机、电视机、收音机中都有电容器。
  
  1.电容器的构造
  电容器是容纳电荷的容器。在任何两个相距很近的正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质,就组成一个简单的电容器。充当电介质的可以是空气、纸、云母等。
  
  2、电容器的充电、放电
  电容器的充放电电路如图所示:将电路中的电键K接“1”,则电源给电容器充电,充电过程有短暂的充电电流,灯L1亮;将电键接“2”,则电容器放电,放电过程中有短暂的放电电流,灯L2闪亮。

 

  当电容器充电结束后,电容器所在电路中无电流,电容器两极板间电压等于充电电压,叫电容器的电压。平衡后两板带等量异种电荷,分布在两板相对的内侧。其中一个极板上的电量叫电容器的电量。
 

  
  3.电容器的电容C
  电容器是容纳电荷的容器。为把电容器可“容纳”电荷多少的能力描述出来,引入一个新的物理量—电容。
  实验表明,一个电容器所带的电荷量Q与电容器两极间的电势差U成正比,比值Q/U是一个常数。但不同的电容器这个比值一般不同,可见这个比值表征了电容器储存电荷的特性。

  (1)定义:电容器所带电量Q与两极板间电势差U的比值,叫做电容器的电容。

  定义式:C=Q/U,适用于任何电容器。


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