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静电的应用和静电的防护静电是一种电荷不平衡引起的现象，它在我们的日常生活中具有广泛的应用。
同时，由于静电可能引发一系列的安全问题，静电的防护措施也变得十分重要。
本文将探讨静电的应用和静电的防护措施。
一、静电的应用1. 静电喷涂静电喷涂是一种广泛应用于工业制造中的技术。
在静电喷涂过程中，通过给涂料带上适当的电荷，将其喷涂到具有相反电荷的物体上。
这种方法可以实现均匀且高效的喷涂效果，适用于各种类型的涂料和材料。
2. 静电除尘静电除尘是一种环保的空气净化技术。
在静电除尘器中，通过给尘埃带上电荷，使其被收集板吸附，从而将空气中的尘埃去除。
这种方法可以高效去除细小的粉尘颗粒，同时具有节能和减少排放的优势。
3. 静电贴附静电贴附是一种常见的生活应用。
例如，我们可以通过静电贴附将贴纸或磁贴粘在金属或玻璃表面上。
这种方法简单易行且可重复使用，便于我们进行标记或者装饰。
二、静电的防护1. 接地接地是静电产生的主要原因，因此合理进行接地是防护静电的重要措施之一。
在工业生产中，通过将导电材料与地线连接，将静电荷释放到地下，从而减少了电荷积累和放电的风险。
2. 静电消除器静电消除器是一种常用的静电防护设备，它通过将电荷中和推向地面，减少和消除静电的积累。
静电消除器可以广泛应用于制造业、电子行业和化学行业等领域，有效保护人员和设备的安全。
3. 绝缘材料使用绝缘材料是防护静电的另一个重要方法。
绝缘材料可以阻断电荷的传输，减少静电的积累和放电的风险。
在电子设备和高压电力系统中，绝缘材料扮演着重要的保护角色，确保系统的正常运行和人员的安全。
4. 静电放电装置静电放电装置是一种重要的静电防护设备，它可以用来控制和消散静电荷。
通过合理放置静电放电装置，可以及时将静电荷释放到空气中，减少静电产生的危险。
结论：静电在我们的生活中具有广泛的应用，如静电喷涂、静电除尘和静电贴附等。
然而，由于静电产生的电荷不平衡可能引发安全问题，我们需要采取相应的静电防护措施。
9.4 静电的防止与应用学习目标1．理解静电平衡状态及特点。
2．知道静电平衡时导体上电荷的分布特点。
3．了解生活中的静电现象及应用。
重点：静电平衡状态。
难点：电场中导体的特点。
知识点一、静电平衡状态1．静电感应现象：处于电场中的导体，由于电场力的作用，电荷出现重新分布的现象。
2．静电平衡状态：导体中（包括表面上）没有电荷定向移动的状态。
如上图所示，金属导体中自由电子受到导体周围电场的电场力作用后向左移动，在右侧出现多余正电荷，导体两侧正、负电荷在导体内部产生与原电场反向的电场，因与原来的电场反向，叠加的结果是使原电场强度逐渐减弱，直至导体内部各点的合电场强度等于零为止，此时F＝E内q＝0，导体内的自由电子不再发生定向移动，处于一个平衡状态，我们就说导体达到静电平衡状态。
3．静电平衡状态的特征（1）处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。
（2）处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直。
（3）处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面。
（4）在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷。
4．静电平衡实质（1）在达到静电平衡的过程中，外电场引起导体内自由电荷的定向移动使导体两侧出现感应电荷，感应电荷的电场和外电场方向相反，使合场强减小，随着感应电荷的继续增加，合场强逐渐减小，直至合场强为零，自由电荷的定向移动停止。
（2）静电平衡的条件：导体内部的合场强为零，即E合＝0。
由于静电感应，在导体两侧出现等量异种感应电荷，感应电荷在导体内部形成与电场E0反向的电场E′，在导体内任一点E′=－E0，使得合电场强度E内=0。
【题1】如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷+Q，a、b两点是金属板右侧表面上的两点，其中a到+Q的距离较小，下列说法正确的是A．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电B．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电C．整个导体，包括表面上的a、b两点，是一个等势体，且电势等于零D．a、b两点的电场强度不为零，且a、b两点场强方向相同【答案】BCD【解析】金属板左侧接地，金属板与地球形成了一个导体，金属板相当于近端，而地球相当于远端，根据感应电荷“近异远同”的分布特点，A错，B对；由处于静电平衡状态导体的特点可知，a、b两点电势相等，接地后电势等于零，C对；金属板是一个等势体，电场线垂直于金属板表面向左，所以a、b两点的场强方向相同，D对。
静电的应用、危害及防治静电是如何产生的？大家都知道，静电是由于电荷的转移产生的。
物质的围观结构里有质子和电子两种带电粒子，分别带正电荷负电，由于他们的电量相等，于是物质是呈点中性的，但是由于摩擦等外界因素的影响，电子转移了，这样就造成了物质带电的情况。
1、静电的应用(1) 静电集尘。
是指用电气的方法去除气体中浮游的微小尘埃，集尘电极接地，放电电极上施加直流电压（-40～-200kV）并形成电晕放电。
含尘气体由集尘电极下方进入放电区，粉尘会带上负极性电荷。
荷负电的尘埃在电场作用下被集尘电极吸附，由此可去除气流中的粉尘。
另外，放电电极为负极时，电极间放电电压比放电电极为正极性时要高，因此可采用较高的电场强度。
但是，对于室内空气净化用小型集尘器，为了不产生有害的臭氧，通常采用正电晕放电。
近年来，高性能，经济的电气集尘器已得到开发应用，如现在在火力发电厂中普遍装设了电除尘装置，为防止大气污染作出了突出贡献。
(2) 静电喷涂。
利用电气集尘的原理，可以高效的喷涂。
例如，使涂料微粒化，并使其带上负电荷，而被涂的金属物体接地，喷出的粒子会沿着电力线移动，使涂料牢固地附着在物体的表面。
静电涂料具有：①涂料浪费少；②可均匀牢固的喷涂；③可流水作业，而且可利用传送带进行大规模生产等优点，被广泛用于汽车、家电产品以及电动机等的喷涂。
(3) 静电摄影。
静电摄影是用静电记录图像的，方法多种多样，下面说明其中一种方法，首先将蒸发镀有硒膜的金属极板置于暗室，利用电晕放电使其带上正电荷。
然后使其曝光，光照射到部分的硒膜会失去正电荷，在硒膜上撒上带负电的着色剂（着色离子），硒膜上残余有正电荷的部分会附着着色剂，将带正电荷的纸贴在该面，在复制到着色剂的图案后，进行加热，即可使着色剂定影，静电摄影也称为电子摄影，被广泛用于复印机中。
(4) 静电选别。
利用静电力，从导电率不同的两类粒子组成的混合物中分离出各成分称为静电选别。
例如，将混合粒子放在金属板上，利用电晕放电使粒子带电后。
静电现象的应用与防止〔1〕
当两种物体相互摩擦时，一种物体中的电子因受原子核的束缚较弱，跑到另一个物体上去，使得到电子的物体由于其中的负电荷多于正电荷，因而显出带负电；失去电子的物体由于其中的正电荷多于负电荷，因而显出带正电，这就是摩擦起电现象。
如玻璃棒与绸子摩擦，玻璃棒带正电。
物体所带的电称为“静电〞，当其积聚到一定程度时就会发生火花放电现象。
这种现象与生活生产密切相连，往往会带来一些不便或危害。
消除静电危害主要从“防〞和“放〞两个方面进行，下面简单介绍几种防止静电危害的方法。
〔一〕身体上的静电
当天气非常枯燥时，早上起来梳头时，头发会经常随着梳子飘起来，越理越乱；见面握手时，手指刚一接触，就会被电到；穿绝缘性能好的鞋在地板上行走后，当去开门时，被金属门把手电到，指尖如刺般刺痛；晚上脱衣服时，听到噼啪响声。
这几种现象都是身体静电对外放电的结果。
防止方法：
1．防止头发产生静电，可在清洗头发后尽量使用护发素，防止头发枯燥，并且尽量使用木质或角质的梳子梳理头发。
在使用塑料梳子时，可将其沾点水后再进行梳理。
2．在枯燥的季节尽量穿纯棉衣根，用天然纺织物的床单、被罩，
尽量不要穿化纤质地的服装，这样就可以防止摩擦起电。
尽可能远离电视机、电冰箱之类的电器，能防止感应起电。
3．防止静电击打，可用钥匙这样的小金属器件碰触大门、水龙头、椅背、等金属物件，消除静电后，再用手去触摸。
4．常洗澡、洗手能让人体外表积累的静电在水中释放掉，室内赤脚走路也可释放体表积累的静电进入地板。
5．室内常用加湿器，或者在取暖器上放一杯水、一块湿毛巾来增加室内的湿度。
饲养欣赏鱼和摆放一些绿色的盆栽也是调节室内湿度。
这便是降低了摩擦起电的条件。
6．饮食上，要多吃蔬菜、水果、酸奶等酸性食品；多饮水，同时补充钙质和维生素C，维持人体正常的电解质平衡，减少静电产生。
〔二〕地毯中的静电
当人在地毯上行走时与地毯摩擦所带的电荷，当积累到一定程度时可产生2000V的电压，此时假设人伸手去拉金属把手，那么会产生火花放电，严重时会造成人痉挛。
防止方法：
在地毯中夹杂0．05mm—0．07mm的不锈钢导电纤维以消除静电。
〔三〕汽车上的静电
汽车静电可分为两类：一是汽车自身的静电，〔如座套和坐垫的摩擦而带的电〕使乘客感到电击或带来一些其它不便；二是油罐车的
静电，专门用来装汽油或柴油等液体燃料的卡车。
在灌油和运输过程中，燃油与油罐摩擦、撞击所带的电荷假设没有及时被导走，积累到一定程度时，那么会产生电火花，引起爆炸。
防止方法：
1．纤维物的摩擦是小汽车静电的重要来源，所以在选择汽车座套坐垫脚垫等物品时，建议使用真皮、纯棉制品；注重选择车蜡，根据车的特性选择不同类型的车蜡；或者使用一些防静电的电子设备，使静电及时导出。
2．油罐车静电防止的方法一般为在车底上装带一条拖在地上的铁链，将静电导入大地。
〔四〕飞机上的静电
飞机在飞行时与空气及云层中微小的冰雹晶体摩擦，使飞机带上大量的静电电荷，积累到一定程度就会影响到飞机的无线电通信。
如果在着陆的过程中未被导走，当地勤人员接近机身时，人与飞机间那么会产生火花放电，严重时能将人击倒。
防止方法：
1．在飞机翼尖与尾部安装放电刷，使飞机产生的静电不断放出，这样飞机就可以平安飞行。
2．机上各连接部位都装有搭铁地线，将各个机件连为一体，可以减少连接点电位差，防止火花放电。
3．使用导电轮胎，飞机在着陆时使静电流入大地。
〔五〕工厂中的静电
印刷厂的车间里面，纸张和纸张的摩擦使其沾在一起；纸张和机器及油墨之间的摩擦，常常使其吸在铅板或印刷机的圆筒上面，严重影响连续印刷。
在印染厂里，棉纱、毛线、人造纤维上的静电，会吸引空气中的尘埃，从而使印染质量下降。
有些工厂由于原料入料、物料搅拌、成品输送或分装等摩擦产生静电，严重者造成火灾。
防止方法：
1．增加工作地点和居室的空气湿度，以减少静电的产生。
2．在机器设备上增加接地线，及时把静电导入大地。
静电现象的应用与防止〔2〕
静电技术，已经广泛应用于根底理论研究、信息工程、空间技术、计算机工程、大规模集成电路生产、环境保护、生物技术、选矿和物质别离、医疗卫生消毒、食品保鲜、石油化工、纺织印染、农业生产等各个领域。
现正在形成一个新兴的“静电产业〞。
在此简单介绍几种静电技术的应用，以期抛砖引玉。
（一）农业方面
静电喷药
该技术应用高压静电使雾滴充电，带电的雾滴在静电场作用下，快速、均匀飞向并吸附在作物上，减少了雾滴漂移，提高了农药在作物茎叶正反面、隐蔽部位的沉积率，增加了药物与病虫害接触的时机，减少了药液损失，降低了对环境的污染。
静电育种
大量实验研究数据说明，静电场具有生物效应，能够引起生物遗传因子的明显变化，是培育新品种的有效手段。
（二）纺织、印染方面
静电纺纱
静电纺纱是利用静电感应原理，使纤维带电，从而定向、凝聚、排列、伸直，并由加捻机构加捻成纱的一种纺纱方法。
静电植绒
静电植绒是利用电荷同性相斥异性相吸的物理特性，使绒毛带上负电荷，把需要植绒的物体放在零电位或接地条件下，绒毛受到异电位被植物体的吸引，呈垂直状加速飞升到需要植绒的物体外表上，由于被植物体涂有胶粘剂，绒毛就被垂直粘在被植物体上，因此静电植绒是利用电荷的自然特性产生的一种生产新工艺。
静电复印
复印机利用了静电吸附原理，具有简便、迅速、清晰、可扩印和缩印，还可复印彩色原件等优点。
复印机的核心部件是有机光导体鼓〔OPC〕。
它是一个金属圆筒，外表涂覆有机光导体。
没有光照时OPC是绝缘体，受到光照时变成导体。
工作流程：
1．照明和聚焦成像
复印前先通过机内电路使有机光导体鼓在暗处带电〔甲〕。
复印时强光照在文件上，文件反射的光通过光学系统在鼓上成像，亮处的
OPC层变成导体，所带的电荷流失，暗处的电荷保存下来。
这时在鼓上出现一个电荷组成的“潜像〞〔乙〕，肉眼不能看见。
2．静电显影
有机光导体鼓在转动，潜像经过墨粉盒时，已经带相反电荷的墨粉被吸附在鼓外表带电部位上，鼓外表的潜像变成了可见的像〔丙〕。
3．转印和定影有机光导体鼓继续转动，经过复印纸时把墨粉印在纸上，白纸变成了文件的副本。
有机光导体鼓不停地转动，文件就一页一页的复印出来了。
墨粉是掺了树脂胶的，复印件要加热，墨粉才能永久的粘在纸上〔丁〕。
〔三〕工业方面
静电除尘
气体除尘方法的一种。
利用静电场使气体电离为正离子和电子，电子奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极从而被收集。
常用于以煤为燃料的工厂、电站，收集烟气中的煤灰和粉尘。
冶金中用于收集锡、锌、铅、铝等的氧化物。
静电喷涂
静电喷涂可用于工业的喷漆及敷粉。
该技术使用某种方法使涂料粒子带上静电荷，并在被涂工件上加上相反的电压，涂料粒子由于库仑力的作用就被涂到工件上。
这种方法可使涂料与工件外表结合得更牢固，而且工件外表凹陷局部也能均匀涂料。
同传统技术相比可以节约原料，降低本钱。
静电分选
物料经给料系统均匀散布在接地转动电极光滑外表上，带电的物料与接地分选滚筒电极交换，两种不同静电性能不同的物料有差异。
然后带电的物料进入分选区，在静电力、重力、离心力等的合力下落。
完成两种不同电性物料的别离。
应用在选矿等方面。
〔四〕医疗卫生、食物保鲜方面
静电杀菌
静电常温灭菌技术是我国科技工作者率先完成的一项新技术，其中包括电磁杀菌和臭氧杀两项技术。
电磁杀菌技术是采用高压静电场和交变电场、静磁场和交变磁场对液体进行静电常温杀菌技术。
它解决了传统灭菌方法难以克服的高温杀菌破坏水果汁、蔬菜汁、啤酒等饮料营养成分的难题，杀菌效率到达100％。
静电臭氧杀菌技术主要是指静电臭氧发生技术。
过去是采用点发电技术，臭氧发生量很少现在采用的是面放电技术，臭氧的发生量增加几十倍。
因此，成率迅速降低。
臭氧是一种强氧化物，可用于消毒灭菌。
臭氧有净化空气、消除臭味之成效。
国际上正在进行工业自来水臭氧杀菌技术的研究试验，用以取代化学杀菌方法。
小结
静电应用技术种类繁多，但从技术角度大体可划分为：净化技术、检测技术、生物技术、别离技术、触媒技术和其他延伸技术。
