§1-1 静电的基本现象和基本规律
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静电的概念和基本现象有哪些一、静电的概念静电是指物体在摩擦或者其它方式的作用下,失去或者获得电子,从而使物体带上电荷的现象。
静电现象在我们的生活中非常常见,比如用塑料梳子梳头发时,梳子与头发之间会产生静电。
二、静电的基本现象1.摩擦起电:两种不同材质的物体相互摩擦后,由于电子的转移,使得其中一种物体带正电,另一种物体带负电。
2.接触带电:当两个物体接触时,由于电子的转移,使得其中一个物体带电。
3.感应带电:当一个带电体靠近一个中性物体时,由于电场的作用,使得中性物体的一侧带正电,另一侧带负电。
4.电荷的吸引和排斥:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
这也是为什么带正电的物体会被带负电的物体吸引,而带同种电荷的物体则会互相推开的原因。
5.静电放电:当带电物体积累的电荷达到一定程度时,会通过空气或者导电体放电,产生电火花或者电流。
6.静电场:带电物体周围存在电场,电场对其他带电物体产生力的作用。
7.静电感应:当一个带电体靠近一个中性物体时,由于电场的作用,使得中性物体的一侧带正电,另一侧带负电。
8.静电屏蔽:当一个带电体靠近一个导体时,导体上的电荷会重新分布,使得导体内部接近带电体的一侧带正电,另一侧带负电,从而减小带电体对导体内部的影响。
以上是关于静电的概念和基本现象的介绍,希望对您有所帮助。
习题及方法:1.习题:摩擦起电的实质是什么?方法:摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体。
当两种不同材质的物体相互摩擦后,电子的转移使得其中一种物体带正电,另一种物体带负电。
2.习题:为什么用塑料梳子梳头发时会产生静电?方法:用塑料梳子梳头发时,塑料梳子与头发之间相互摩擦,导致电子的转移,从而使梳子与头发带上静电。
3.习题:为什么带正电的物体会被带负电的物体吸引?方法:根据电荷的性质,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
因此,带正电的物体会被带负电的物体吸引。
4.习题:为什么带同种电荷的物体会互相推开?方法:根据电荷的性质,同种电荷相互排斥,因此带同种电荷的物体会互相推开。
第一章静电场§1.1 静电的基本现象和基本规律思考题:1、给你两个金属球,装在可以搬动的绝缘支架上,试指出使这两个球带等量异号电荷的方向。
你可以用丝绸摩擦过的玻璃棒,但不使它和两球接触。
你所用的方法是否要求两球大小相等?答:先使两球接地使它们不带电,再绝缘后让两球接触,将用丝绸摩擦后带正电的玻璃棒靠近金属球一侧时,由于静电感应,靠近玻璃棒的球感应负电荷,较远的球感应等量的正电荷。
然后两球分开,再移去玻璃棒,两金属球分别带等量异号电荷。
本方法不要求两球大小相等。
因为它们本来不带电,根据电荷守恒定律,由于静电感应而带电时,无论两球大小是否相等,其总电荷仍应为零,故所带电量必定等量异号。
2、带电棒吸引干燥软木屑,木屑接触到棒以后,往往又剧烈地跳离此棒。
试解释之。
答:在带电棒的非均匀电场中,木屑中的电偶极子极化出现束缚电荷,故受带电棒吸引。
但接触棒后往往带上同种电荷而相互排斥。
3、用手握铜棒与丝绸摩擦,铜棒不能带电。
戴上橡皮手套,握着铜棒和丝绸摩擦,铜棒就会带电。
为什么两种情况有不同结果?答:人体是导体。
当手直接握铜棒时,摩擦过程中产生的电荷通过人体流入大地,不能保持电荷。
戴上橡皮手套,铜棒与人手绝缘,电荷不会流走,所以铜棒带电。
计算题:1、真空中两个点电荷q1=1.0×10-10C,q2=1.0×10-11C,相距100mm,求q1受的力。
解:2、真空中两个点电荷q与Q,相距5.0mm,吸引力为40达因。
已知q=1.2×10-6C,求Q。
解:1达因=克·厘米/秒=10-5牛顿3、为了得到一库仑电量大小的概念,试计算两个都是一库仑的点电荷在真空中相距一米时的相互作用力和相距一千米时的相互作用力。
解:4、氢原子由一个质子(即氢原子核)和一个电子组成。
根据经典模型,在正常状态下,电子绕核作圆周运动,轨道半径是r=5.29×10-11m。
已知质子质量M=1.67×10-27kg,电子质量m=9.11×10-31kg。
静电现象的基本原理静电现象是我们日常生活中经常会遇到的一种现象,比如在冬天脱衣服时会感觉到衣服和身体之间有明显的电荷吸引或排斥的感觉,又比如在干燥的天气里,走动时会听到衣服摩擦时发出的“噼啪”声。
这些都是由于静电现象所引起的。
那么,静电现象的基本原理是什么呢?静电现象的基本原理可以通过电荷、电场和电荷守恒定律来解释。
首先,我们来了解一下电荷。
电荷是物质所具有的一种基本属性,通常分为正电荷和负电荷。
正电荷和负电荷之间会相互吸引,而同种电荷之间会相互排斥。
当物体失去或获得电子时,就会带上正电荷或负电荷,从而产生静电现象。
在静电现象中,电荷之间的相互作用主要通过电场来传递。
电场是描述电荷周围空间中电荷间相互作用的物理量,它是一个矢量场,具有方向和大小。
当一个物体带有电荷时,就会在周围产生电场,而另一个带电荷的物体在这个电场中就会受到电场力的作用,从而产生静电吸引或排斥的现象。
此外,静电现象还遵循电荷守恒定律。
电荷守恒定律是指在一个封闭系统中,电荷的总量是不变的。
也就是说,电荷既不能被创造也不能被销毁,只能通过转移的方式在物体之间传递。
因此,在静电现象中,当一个物体失去电荷时,另一个物体就会获得相同数量的电荷,以保持系统中电荷总量的平衡。
总的来说,静电现象的基本原理是通过电荷、电场和电荷守恒定律来解释的。
电荷之间的相互作用通过电场传递,而电荷的转移遵循电荷守恒定律。
这些基本原理帮助我们理解静电现象在日常生活中的表现,也为我们探索静电现象背后的物理规律提供了基础。
第一章静电场§1.1 静电的基本现象和基本规律思考题:1、给你两个金属球,装在可以搬动的绝缘支架上,试指出使这两个球带等量异号电荷的方向。
你可以用丝绸摩擦过的玻璃棒,但不使它和两球接触。
你所用的方法是否要求两球大小相等?答:先使两球接地使它们不带电,再绝缘后让两球接触,将用丝绸摩擦后带正电的玻璃棒靠近金属球一侧时,由于静电感应,靠近玻璃棒的球感应负电荷,较远的球感应等量的正电荷。
然后两球分开,再移去玻璃棒,两金属球分别带等量异号电荷。
本方法不要求两球大小相等。
因为它们本来不带电,根据电荷守恒定律,由于静电感应而带电时,无论两球大小是否相等,其总电荷仍应为零,故所带电量必定等量异号。
2、带电棒吸引干燥软木屑,木屑接触到棒以后,往往又剧烈地跳离此棒。
试解释之。
答:在带电棒的非均匀电场中,木屑中的电偶极子极化出现束缚电荷,故受带电棒吸引。
但接触棒后往往带上同种电荷而相互排斥。
3、用手握铜棒与丝绸摩擦,铜棒不能带电。
戴上橡皮手套,握着铜棒和丝绸摩擦,铜棒就会带电。
为什么两种情况有不同结果?答:人体是导体。
当手直接握铜棒时,摩擦过程中产生的电荷通过人体流入大地,不能保持电荷。
戴上橡皮手套,铜棒与人手绝缘,电荷不会流走,所以铜棒带电。
计算题:1、真空中两个点电荷q1=1.0×10-10C,q2=1.0×10-11C,相距100mm,求q1受的力。
解:2、真空中两个点电荷q与Q,相距5.0mm,吸引力为40达因。
已知q=1.2×10-6C,求Q。
解:1达因=克·厘米/秒=10-5牛顿3、为了得到一库仑电量大小的概念,试计算两个都是一库仑的点电荷在真空中相距一米时的相互作用力和相距一千米时的相互作用力。
解:4、氢原子由一个质子(即氢原子核)和一个电子组成。
根据经典模型,在正常状态下,电子绕核作圆周运动,轨道半径是r=5.29×10-11m。
已知质子质量M=1.67×10-27kg,电子质量m=9.11×10-31kg。
新概念物理教程电磁学第二版(赵凯华陈熙谋著)课后答案下载新概念物理教程电磁学第二版(赵凯华陈熙谋著)内容提要章静电场恒定电流场1.静电的基本现象和基本规律1.1 两种电荷1.2 静电感应电荷守恒定律1.3 导体、绝缘体和半导体1.4 物质的电结构1.5 库仑定律2.电场电场强度2.1 电场2.2 电场强度矢量E2.3 电场线2.4 电场强度叠加原理2.5 电荷的连续分布2.6 带电体在电场中受的力及其运动2.7 场的概念3.高斯定理3.1 立体角3.2 电通量3.3 高斯定理的表述及证明3.4 球对称的电场3.5 轴对称的电场3.6 无限大带电平面的电场3.7 从高斯定理看电场线的性质4.电势及其梯度4.1 静电场力所作的功与路径无关 4.2 电势与电势差4.3 电势叠加原理4.4 等势面4.5 电势的梯度4.6 电偶极层5.静电场中的导体5.1 导体的平衡条件5.2 导体上的电荷分布5.3 导体壳(腔内无带电体情形)5.4 导体壳(腔内有带电体情形)6.静电能6.1 点电荷之间的.相互作用能 6.2 电荷连续分布情形的静电能6.3 电荷在外电场中的能量7.电容和电容器7.1 孤立导体的电容7.2 电容器及其电容7.3 电容器储能(电能)8.静电场边值问题的性定理8.1 问题的提出8.2 几个引理8.3 叠加原理8.4 性定理8.5 静电屏蔽8.6 电像法9.恒定电流场9.1 电流密度矢量9.2 欧姆定律的微分形式9.3 电流的连续方程9.4 两种导体分界面上的边界条件 9.5 电流线在导体界面上的折射9.6 非静电力与电动势9.7 恒定电场对电流分布的调节作用 __提要思考题习题第二章恒磁场1.磁的基本现象和基本规律1.1 磁的库仑定律1.2 电流的磁效应1.3 安培定律1.4 电流单位——安培2.磁感应强度毕奥-萨伐尔定律2.1 磁感应强度矢量B2.2 毕奥-萨伐尔定律2.3 载流直导线的磁场2.4 载流圆线圈轴线上的磁场2.5 载有环向电流的圆筒在轴线上产生的磁场3.安培环路定理3.1 载流线圈与磁偶极层的等价性3.2 安培环路定理的表述和证明3.3 磁感应强度B是轴矢量3.4 安培环路定理应用举例4.磁场的“高斯定理”磁矢势4.1 磁场的“高斯定理”4.2 磁矢势5.磁场对载流导线的作用5.1 安培力5.2 平行无限长直导线间的相互作用5.3 矩形载流线圈在均匀磁场中所受力矩5.4 载流线圈的磁矩5.5 磁偶极子与载流线圈的等价性5.6 直流电动机基本原理5.7 电流计线圈所受磁偏转力矩6.带电粒子在磁场中的运动6.1 洛伦兹力6.2 洛伦兹力与安培力的关系6.3 带电粒子在均匀磁场中的运动6.4 荷质比的测定6.5 回旋加速器的基本原理6.6 霍耳效应6.7 等离子体的磁约束__提要思考题习题第三章电磁感应电磁场的相对论变换第四章电磁介质第五章电路第六章麦克斯韦电磁理论电磁波电磁单位制附录A 矢量的乘积和对称性立体角曲线坐标系附录B 矢量分析提要附录C 二阶常系数微分方程附录D 复数的运算习题答案索引新概念物理教程电磁学第二版(赵凯华陈熙谋著)目录本书是面向21世纪课程教材,是已出版的《新概念物理教程电磁学》的修订版。
静电现象物理知识点总结一、静电产生的原理静电产生的原理涉及到原子和分子的结构以及其电荷分布。
在原子和分子中,电子围绕着原子核运动,根据它们的电荷性质,它们可以受到外部力的作用而被移动。
当两种不同的材料摩擦时,一种材料的电子会被转移到另一种材料上,这样就导致了电子在材料之间的不平衡分布,从而产生了静电。
例如,当我们梳头发时,梳子会带上一些电荷,而我们的头发上也会带上一些电荷,这就是由于头发和梳子之间的摩擦力导致了电子的转移。
这种不平衡的电荷分布就会导致物体带电,产生了静电现象。
二、静电的特性静电具有以下几个基本特性:1. 吸引和排斥:带电物体具有相互吸引或排斥的性质。
具有相同电荷的物体会相互排斥,而具有不同电荷的物体会相互吸引。
2. 电场:带电物体会产生电场,它们具有四种基本特性:电荷量、电荷形式、空间位置和电场强度。
3. 静电感应:当一个带电体靠近一个中性物体时,会使中性物体的分子重新排列,产生静电感应。
如果中性物体是导体,那么它的一个一侧会带上与带电体相反的电荷。
4. 静电放电:当积累了大量静电时,带电体会产生静电放电现象。
这种现象会释放出大量的能量,产生火花或者闪电。
5. 静电防护:为了避免设备受到静电的损坏,我们需要对设备进行静电防护处理。
这通常包括使用导电性材料、接地和消除静电积聚等方法。
三、静电的应用静电在我们的日常生活中有着广泛的应用。
以下是一些静电应用的例子:1. 打印机墨粉的吸附:在打印机中,利用静电吸附的原理,墨粉可以精准地覆盖在纸张上,从而实现打印功能。
2. 电子元件的清洁:在制造电子元件的过程中,静电可以被用来吸附和清洁表面的杂质,从而提高元件的质量。
3. 静电粉末涂层:在工业制造中,可以利用静电吸引力将粉末均匀地附着在物体表面,形成一层均匀的涂层。
4. 静电运输:在一些工业设备中,可以利用静电吸引力来搬运物体,从而实现自动化生产。
5. 曼纽拉飘浮悬链球:在科学实验中,可以利用静电的排斥作用,制造一个曼纽拉飘浮的悬链球,从而展示静电的反常现象。
静电现象的基本原理静电现象是我们日常生活中经常会遇到的一种现象,比如当我们脱掉毛衣时,毛衣会吸附一些灰尘;或者在干燥的天气里,我们走动时会感觉到身体被静电“电击”等。
这些现象都与静电有关。
那么,静电现象的基本原理是什么呢?### 静电现象的定义静电是指物体带有的电荷,这种电荷是静止不动的,不流动的,因此称为“静电”。
当物体带有正电荷时,我们称之为正静电;当物体带有负电荷时,我们称之为负静电。
静电现象是指物体之间由于电荷的不平衡而产生的现象,包括静电吸引、静电排斥等。
### 静电现象的基本原理静电现象的基本原理可以通过电荷之间的相互作用来解释。
在物体中,原子由带正电荷的质子和带负电荷的电子组成。
通常情况下,物体中正电荷和负电荷是平衡的,物体是中性的,即正负电荷的数量相等。
但是当物体摩擦或接触其他物体时,就会发生电荷的转移,导致物体带有净电荷,即正电荷或负电荷。
当两个带有不同电荷的物体靠近时,它们之间会产生电场。
根据库仑定律,同种电荷之间会相互排斥,异种电荷之间会相互吸引。
因此,当正电荷和负电荷之间的电场相互作用时,就会产生静电吸引或静电排斥的现象。
### 静电现象的产生静电现象可以通过以下几种方式产生:1. 摩擦:当两种不同材质的物体相互摩擦时,会导致电子的转移,从而使物体带有净电荷。
比如,当我们用毛巾擦玻璃时,就会发生静电现象。
2. 接触:当带有电荷的物体接触到中性物体时,电荷会转移给中性物体,使其带有净电荷。
3. 诱导:当一个带有电荷的物体靠近另一个中性物体时,会诱导中性物体内部的电荷重新排列,使其带有净电荷。
### 静电现象的应用静电现象在生活中有着广泛的应用,比如:1. 静电除尘:利用静电吸引力可以去除空气中的尘埃和杂质,常用于空气净化器和除尘器中。
2. 静电喷涂:静电喷涂技术利用静电吸引力将涂料均匀喷涂在物体表面,提高了涂装效率和质量。
3. 静电除湿:静电除湿器通过静电吸引力去除空气中的水分,减少潮湿和霉菌滋生。
静电现象的基本原理静电现象是我们日常生活中经常会遇到的一种现象,比如当我们脱掉毛衣时,毛衣会吸附一些灰尘;当我们摩擦橡胶棒后,橡胶棒会吸引小纸片等。
这些现象都与静电有关。
那么,静电现象的基本原理是什么呢?让我们一起来探讨一下。
### 静电现象的定义静电现象是指物体之间由于电荷分布不均匀而产生的现象。
在物体表面或物体之间,如果存在正电荷和负电荷的分布不均匀,就会产生静电现象。
### 静电现象的基本原理静电现象的基本原理可以通过以下几个方面来解释:1. **电荷的基本性质**静电现象的基本原理首先要从电荷的基本性质说起。
电荷是物质的一种基本属性,分为正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
当物体失去或获得电子时,就会带上正电荷或负电荷。
2. **电荷的转移**静电现象通常是由于物体之间的电荷转移而产生的。
当两个物体之间发生摩擦时,会导致电子的转移。
比如,当橡胶棒和毛发摩擦时,橡胶棒会获得电子而带负电荷,毛发则会失去电子而带正电荷。
3. **电荷的积累**当物体带有正电荷或负电荷时,这些电荷会在物体表面积累。
正电荷和负电荷之间会相互吸引,导致它们在物体表面分布不均匀。
4. **静电力的作用**静电现象的产生主要是由于静电力的作用。
静电力是由于带电物体之间的电荷分布不均匀而产生的力。
当两个带电物体之间存在静电力时,它们会相互作用,导致物体之间产生吸引或排斥的现象。
### 静电现象的应用静电现象不仅存在于我们的日常生活中,还被广泛应用于各个领域,比如:1. **静电除尘**在工业生产中,静电除尘技术被广泛应用于除尘设备中。
通过静电场的作用,可以将空气中的尘埃颗粒吸附在带电板上,从而实现除尘的效果。
2. **静电喷涂**静电喷涂是一种常见的涂装技术,通过给涂料带电,使其在喷涂时能够均匀地附着在物体表面上,提高涂装效率和质量。
3. **静电除湿**静电除湿器利用静电原理将空气中的水分子吸附在带电板上,从而实现除湿的效果,保持空气清新干燥。