感應起電
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感應起電是物體在
靜電場的作用下,發(fā)生了的電荷上再分布的現(xiàn)象。
中文名感應起電外文名Inductive power
概念
靜電感應:導體內(nèi)自由電荷在電場力作用下重新分布,導體兩端出現(xiàn)等量正負感應電荷的現(xiàn)象. [1]
原理
感應起電是物體在
靜電場的作用下,發(fā)生了的電荷上再分布的現(xiàn)象。比如:一個設(shè)備加電工作的過程中,產(chǎn)生了一定的電磁場,外圍的物體受場的作用會感應出部分電荷,如顯示器的屏幕帶電現(xiàn)象。而容性起電就比較復雜了,它是由于已經(jīng)具有一定電荷的帶電體在與另一物體靠近、分離時。根據(jù)平行板電容公式c= εS/4πkd(S為金屬片的正對面積,d為兩金屬片間的距離)。系統(tǒng)電容發(fā)生改變,由Q=CV(C為電容,V為電壓)可知,攜帶一定電量的物體或人體上的靜電電位將發(fā)生變化,這就會導致集成塊等微電子器件的損壞。
利用
靜電感應原理,使導體帶電的過程。A球原不帶電,帶電的B球使A球電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移,在接地情況下,經(jīng)c、e、f等過程使A球帶上電荷,謂之感應起電。當然在d情況下,A球?qū)橹行?;在b情況下A球總正、負電荷量的代數(shù)和為零,+為
自由電荷,—為束縛電荷;在e情況下,A球雖存有1電荷,但對外是不顯示電性,此時A球為束縛帶電體。
礦物感應帶電(induetion eleetrifieation of mineral)
電選作業(yè)中,使礦粒通過高壓電場,受電極感應而帶電的方法。礦粒進入高壓電場后,導體礦 物受旁邊靜電場的感應而帶正電,被吸向帶負電的負 極方向,同時又受到重力和離心力的作用,最終導致導體礦粒偏離正常切線方向,落入導體礦斗中;非導體礦物不產(chǎn)生感應帶電,沿正常切線方向落到非導體礦斗中,從而實現(xiàn)分選。感應帶電方法通常只適用于>0.lmm礦物的分選。細粒礦物的分子作用力大,而鼓筒轉(zhuǎn)速又不能太快,無法克服分子間的作用力和礦粒粘附于鼓筒上面的各種綜合作用力;若加大轉(zhuǎn)速,則礦粒受到電場感應的時間又太短,也達不到分選效果。
感應起電的實質(zhì)
感應起電的實質(zhì)是在帶電體上電荷的作用下,導體上的正負電荷發(fā)生了分離,使電荷從導體的一部分轉(zhuǎn)移到了另一部分,只有導體上的電子才能自由移動,絕緣體上的電子不能那么自由移動,所以導體能發(fā)生感應起電,而絕緣體不能。 感應起電的導體大部分情況下處處電勢相等:因為感應起電所產(chǎn)生的的內(nèi)部電場與外部電場相抵消,即內(nèi)部電場為零,沒有電勢差,所以導體處處電勢相等.感應起電,靠近帶電體的一端(近端)帶電體帶異種電荷,遠離帶電體的一端(遠端)帶同種電荷。
(2)
靜電平衡狀態(tài):靜電感應中,當感應出現(xiàn)的正、負電荷產(chǎn)生的附加場強E′大小等于外加場強E0時,合場強E等于零,導體中(包括表面)沒有電荷定向移動的狀態(tài).
(3) 靜電屏蔽: 外屏蔽:一個不接地的空腔導體可以屏蔽外電場.
全屏蔽:一個接地的空腔導體可以同時屏蔽內(nèi)、外電場.
感應起電原理
先將兩導體相連接放入電場中產(chǎn)生靜電感應,在兩導體感應出正、負電荷后,使兩導體分離再移出電場,兩導體分別帶正、負電荷.
感應導體
孤立的帶電體和處于電場中的感應導體
孤立的帶電體和處于電場中的感應導體,處于靜止平衡時,其特征:
(1) 導體內(nèi)部場強處處為零,沒有電場線(疊加后的);
(2) 整個導體是等勢體,導體表面是等勢面;
(3) 導體外部的電場線與導體表面垂直,表面場強不一定為零;
(4) 對孤立導體,靜電荷分布在外表面,且表面曲率(1/R)越大,電荷密度越大,電場越強.
注意: ① 靜電荷是指導體內(nèi)正、負電荷中和后所剩下的多余電荷;
② 感應電荷是指由于靜電感應而使導體兩端出現(xiàn)的等量異種電荷.
靜電的應用和防靜電方法
應用:靜電除塵、靜電噴涂、靜電復印等
危害:靜電吸引造成危害,火花放電引起火災
防止方法:把靜電荷導走中和、防止靜電荷積累。