选修3-1静电的应用及危害

一、放电现象
带电物体失去电荷的现象叫做放电。 火花放电
放电现象
接地放电
1.火花放电
当电荷在物体上大量积累时,在物体
周围会产生很强的电场，强大的电 场会想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。
雷电是发生在雷雨云中的电学现象，雷雨云在 气象学里叫积雨云。只有发展成熟并伸展得很高的 积雨云才有雷电现象出现。 在发展成熟的积雨云里， 正电荷集中在云的上部，负电荷集中在云的中下部， 但在云的底部，还有一个范围不大的带正电荷的区 域。 在雷雨云的不同部位，聚集了两种不同极性的 电荷，当聚集的电荷达到一定的数量时，在云内不 同部位之间或云与地面之间就形成了很强的电场。 这么强的电场，足以把云内外的大气层击穿，于是， 在云与地面之间，或者云的不同部位之间，以及不 同云块之间激发出耀眼的闪光，这就是闪电。空气 受热突然膨胀发出巨响，叫做雷声。
避 雷 针 原 理
几 种 避 雷 针
三、静电的应用和防止
应用：
1、静电除尘 2、静电喷漆
3、静电复印
静电的利用——静电除尘
（2）静电的利用——静电喷漆
雾化的油漆微粒在直流高压（80～90kV）电场 中带负电荷，在电场力作用下，油漆微粒飞向带 正电荷的工件表面，形成漆膜，此过程称为静电 喷漆。
4．避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是 （ B ） A.云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地 B.避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的 电荷 C.云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电 荷被导入大地 D.以上说法都不对
谢谢大家！再见
1．为了防止静电的危害，应尽快把产生 的静电导走，下面措施中不是防止静电 危害的是（ B ） A．油 灌车后面装一条拖地的铁链 B．电工钳柄上套有绝缘的胶套 C．飞机轮胎上装搭地线 D．印刷车间中保持适当的湿度
2．遭遇雷雨天气，应谨防雷电。下面哪 些做法是正确的（ B ） A.外出时，可以在孤立的高大建筑物和大 树下避雨 B.如果是在旷野，应立即蹲下，以免成为 雷电的袭击目标 C.遭遇雷雨天气也可以在户外打手机 D.在室内，如果听到打雷，应马上关上门 窗，以防雷电进屋
避雷小知识


雷暴来临时留在室内比处于室外安全；留在有防雷 设施的室内比无防雷设施的室内安全；站立于屋顶 最不安全。 雷暴来临时当你处于空旷的田野或开阔地带时，应 尽快找有防雷设施的地方躲避；如果当时找不到躲 避的地方，切记：处于低矮的地方比突出的高地更 安全。不能在山顶、山脊、田埂、土堆上行走或肩 扛长形工具和物件，不能靠近孤立的高大树木和烟 囱类建筑物。
闪电的放电电流极大， 会使建筑物遭受到严重的损 失，这就是雷击，为了避免 雷击，人们设计了避雷针。
PS:雷电能使地球表面的生物免遭紫外线的危 害、可使空气中的细菌和微生物丧生、能为土 壤制造出许多天然化肥。还会产生大量的臭氧， 大气中的臭氧层是地球上一切生物的保护伞， 能使地球表面的生物免 危险标志
生活中防静电小知识



对于体内积存静电较多的人，可以通过“输出”的 方式将其消耗掉。 在家里洒些水，不便弄湿地板的地方，放置一两盆 清水，同样可以达到增加室内空气湿度的目的。室 内可用加湿器，摆放花草或在室内饲养观赏鱼。 为避免静电击打，可用小金属器件（如钥匙）、棉 抹布等先碰触大门、门把、水龙头、椅背、床栏等 消除静电，再用手触及。 电视机不能摆放在卧室。人们看电视时要打开窗 户，同电视机保持2－3米距离，看完之后要洗脸、 洗手。
3．下列关于静电除尘的说法中正确的是 （ B ） A.进入除尘器后，烟雾中的颗粒 被强电 场电离而带正电，颗粒向电源负极运动 B.除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附 电子而带负电，颗粒向电源正极运动 C.烟雾颗粒带电后，受到竖直向下的电场 力而向下运动 D.烟雾中的颗粒 被强电场粉碎成更小的 颗粒，排到大气中人眼看不到
（3）静电的利用——静电复印
静电危害及控制
1、静电的危害性

“幽灵”



静电力的不良后果 电视机的荧屏表面容易吸 附灰尘，使图像的清晰度 和亮度下降。 混纺衣服上常出现不易拍 掉的灰尘。 印刷厂里，纸页之间因静 电而粘合，给印刷带来不 便。 制药厂时，因静电吸引尘 埃，使药品达不到标准纯 度。
避雷针：避雷针是针状金属物, 装在建筑物的顶端,用粗导线与 埋在地下的金属板相连,以保持 与大地的良好接触.当带电云层 接近时，大地中的异种电荷被 吸引到避雷针的尖端，并由于 尖端放电而释放到空气中，与 云层中的电荷中和，达到避雷 的目的.
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 来说是分布不均匀的，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 撞击气体分子，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。
静电的应用及危害
重点：理解生活中常见的静电现象的 实质及意义。 难点：掌握静电现象发生的原理并尝 试解释一些静电现象在生产生活中的 应用。

所谓静电，就是一种处于静止状态的电荷或者说不 流动的电荷（流动的电荷就形成了电流）。当电荷 聚集在某个物体上或表面时就形成了静电，而电荷 分为正电荷和负电荷两种，也就是说静电现象也分 为两种即正静电和负静电。当正电荷聚集在某个物 体上时就形成了正静电，当负电荷聚集在某个物体 上时就形成了负静电，但无论是正静电还是负静电， 当带静电物体接触零电位物体（接地物体）或与其 有电位差的物体时都会发生电荷转移，就是我们日 常见到火花放电现象。例如北方冬天天气干燥，人 体容易带上静电，当接触他人或金属导电体时就会 出现放电现象。人会有触电的针刺感，夜间能看到 火花，这是化纤衣物与人体摩擦人体带上正静电的 原因。静电是宏观上暂时停留在某处的电。人在地 毯或沙发上立起时，人体电压也可高1万多伏，而 橡胶和塑料薄膜行业的静电更是可高达10多万伏。



静电火花引起的危害 医院手术台上，静电火 花会引起麻醉剂爆炸。 煤矿里，静电火花会引 起瓦斯爆炸。 在航天工业里，静电放 电会干扰航天器的运行， 甚至会造成火箭和卫星 的发射失败。 在石化工业里，因静电 放电引起的事故屡见不 鲜。
防止静电危害的基本方法是什么？
尽快地将静电导走，
避免越积越多。
设备的静电防护（静电屏蔽：法拉第笼）
法拉第笼（Faraday Cage）是一个由金属 或者良导体形成的笼子。是以电磁学的奠基 人、英国物理学家迈克尔· 法拉第的姓氏命名 的一种用于演示等电势、静电屏蔽和高压带 电作业原理的设备。它是由笼体、高压电源、 电压显示器和控制部分组成，其笼体与大地 连通，高压电源通过限流电阻将10万伏直流 高压输送给放电杆，当放电杆尖端距笼体10 厘米时，出现放电火花，根据接地导体静电 平衡的条件，笼体是一个等位体，内部电势 差为零，电场为零，电荷分布在接近放电杆 的外表面上。表演时先请几位观众进入笼体 后关闭笼门，操作员接通电源，用放电杆进 行放电演示。这时即使笼内人员将手贴在笼 壁上，使放电杆向手指放电，笼内人员不仅 不会触电，而且还可以体验电子风的清凉感 觉。这是因为人体触电的原因是身体的不同 部位存在电位差，强电流通过身体，此时手 指虽然接近放电火花，但放电电流是通过 手 指前方的金属网传入大地，身体并不存在电 位差，没有电流通过，所以没有触电的感觉
防 雷 “你们知道吗，男孩遭雷击概率超过女 知 孩。” 识 措 人体都有静电场，静电场所产生的电压越高， 施 越容易遭到雷击，男孩和女孩生理结构存在 不同，导致其静电压存在一定差异，一般来 说男孩静电压1000，高于女孩的800，因此男 孩遭雷击概率超过女孩。
静电屏蔽

如果将导体放在电场强度为E的外电场中，导体内的自由电 子在电场力的作用下，会逆电场方向运动。这样，导体的负 电荷分布在一边，正电荷分布在另一边，这就是静电感应现 象。由于导体内电荷的重新分布，这些电荷在与外电场相反 的方向形成另一电场，电场强度为E内。根据场强叠加原理， 导体内的电场强度等于E外和E内的叠加，等大反向的电场 叠加而互相抵消，使得导体内部总电场强度为零。当导体内 部总电场强度为零时，导体内的自由电子不再定向移动。物 理学中将导体中没有电荷移动的状态叫做静电平衡。处于静 电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零。由此可推知， 处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上。 如果这个导体是中空的，当它达到静电平衡时，内部也将没 有电场。这样，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作 用，使它的内部不受外部电场的影响，这种现象称为静电屏 蔽。
2、接地放电
•接地放电是指为了防止物体上过量积 累电荷，而用导体与大地连接，把电 荷接入大地时发生放电的现象。 •地球是良好的导体，如果用导线将带 电导体与大地相连,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。这就是接地放电现 象。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。