靜電感應(yīng)(英文:Electrostatic induction)產(chǎn)生的原因:放入電場(chǎng)中的導(dǎo)體,其中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向移動(dòng)使導(dǎo)體兩端分別出現(xiàn)等量異種電荷——感應(yīng)電荷。故導(dǎo)體中的自由電荷受到電場(chǎng)力的作用而定向移動(dòng)是產(chǎn)生靜電感應(yīng)的原因。一個(gè)帶電的物體與不帶電的導(dǎo)體相互靠近時(shí)由于電荷間的相互作用,會(huì)使導(dǎo)體內(nèi)部的電荷重新分布,異種電荷被吸引到帶電體附近,而同種電荷被排斥到遠(yuǎn)離帶電體的導(dǎo)體另一端。利用靜電感應(yīng)現(xiàn)象可以使導(dǎo)體帶電。早期的一些靜電感應(yīng)起電機(jī)就是根據(jù)這個(gè)原理制成的。
概念如橡膠棒X原已帶有負(fù)電荷,可稱為施感電荷,若將導(dǎo)體D接近帶電體X時(shí),由于同種電荷相斥、異種電荷相吸,于是X上的負(fù)電荷在D中所建立的電場(chǎng)將自由電子推斥至D的遠(yuǎn)棒一邊,并把等量的正電荷**在D的近棒一邊,直至D中電場(chǎng)強(qiáng)度為零。如果有一條接地引線接觸到導(dǎo)體D,則會(huì)有若干電子流向大地。導(dǎo)體D因失去電子而帶正電荷,這種電荷稱為感生電荷。利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過(guò)程叫做感應(yīng)起電。
產(chǎn)生等量異種電荷:取一對(duì)用絕緣柱支持的金屬導(dǎo)體A和B,導(dǎo)體上都貼有金屬箔,讓A和B彼此接觸,這時(shí)A和B上的金屬箔閉合,表示它們都沒(méi)有帶電。把另一個(gè)帶正電的金屬球C移近導(dǎo)體A,這時(shí)A,B上的金屬箔都張開(kāi)了,表示它們都帶了電。實(shí)驗(yàn)表明,靠近C的導(dǎo)體A帶的電荷與C異號(hào)。遠(yuǎn)離C的導(dǎo)體B帶的電荷與C同號(hào)。這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。
實(shí)例
人體也是導(dǎo)體。由于靜電感應(yīng)作用的存在,當(dāng)人體接近某些敏感的儀器設(shè)備時(shí),能造成干擾甚至損壞,工業(yè)生產(chǎn)中的某些粉塵,由于摩擦帶電及感應(yīng)帶電作用的反復(fù)進(jìn)行,可以出現(xiàn)大量的電荷積累,出現(xiàn)火花放電及導(dǎo)致爆炸事故,因此需事先采取必要的防靜電措施。危害
靜電感應(yīng)是物質(zhì)(如金屬,即導(dǎo)體)中電子流動(dòng)的一種現(xiàn)象。金屬物體內(nèi)部的電子移向表面,使表面帶有與接近它的帶電物體相反極性的電荷,并有靜電力學(xué)現(xiàn)象和放電現(xiàn)象發(fā)生。如果感應(yīng)物體是電阻較小的良導(dǎo)體時(shí),容易發(fā)生靜電放電現(xiàn)象從而造成危害。
金屬物體(導(dǎo)體)上的吸附:帶電物體(灰塵等)接近金屬物體時(shí),金屬物體內(nèi)部會(huì)發(fā)生靜電感應(yīng),導(dǎo)致物體中的自由電子移向表面,使表面處于帶電狀態(tài),因此靜電感應(yīng)產(chǎn)生的電位與帶電物體(灰塵等)的靜電在庫(kù)侖力的作用下相互吸引,這樣便發(fā)生吸附現(xiàn)象。此類現(xiàn)象即使金屬物體接地會(huì)發(fā)生靜電感應(yīng),往往不能有效地消除金屬物體的靜電。
絕緣體上的吸附:由于庫(kù)侖力的作用,絕緣體吸引帶有相反極性電荷的灰塵,對(duì)于絕緣體或吸附物,只要消除二者中任何一個(gè)上的靜電就足夠了。實(shí)際上,消除絕緣體的靜電效果會(huì)更好。另外消除絕緣體的靜電也比消除空氣中粒子或灰塵的靜電更容易。在現(xiàn)代大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,增加防止靜電危害的投資,必然會(huì)得到相應(yīng)的滿意回報(bào)。
閃電的形成:閃電是大氣中的放電發(fā)光現(xiàn)象,它形成的首要條件就是大氣肯定帶有電荷。一般*簡(jiǎn)單的解釋就是空中氣流因摩擦而帶電形成帶電雷云,由于靜電感應(yīng)的作用,此帶電雷云下方的大地或其它的雷云可集聚大量異號(hào)電荷,當(dāng)聚集的電荷達(dá)到一定的數(shù)量時(shí),在云層內(nèi)不同部位之間或者云與地面之間就形成了很強(qiáng)的電場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度平均可以達(dá)到幾千伏特/厘米,局部區(qū)域可以高達(dá)1萬(wàn)伏特/厘米。這么強(qiáng)的電場(chǎng),足以把云內(nèi)外的大氣層擊穿,于是在云與地面之間或者在云的不同部位之間以及不同云塊之間激發(fā)出耀眼的閃光。這就是人們常說(shuō)的閃電。