内容正文:
第5节 静电的利用与防护
第1章 静电力与电场强度
教学目标
1
了解生产生活中关于静电的利用的几个常见实例。
2
了解静电的危害及防护方法。
3
通过静电现象的利用和防护,增强安全利用静电的意识。
为什么给车加油前要触摸一下静电释放器?
新课引入
空气污染
一、静电的利用
雾霾天气
4
带正电圆筒A
带负电电极B
-
-
+
+
1.静电除尘
基本构造:
金属圆筒A接高压电源正极并接地,筒内金属丝A接高压电源负极。
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除尘原理:
带负电金属线B 和金属圆筒A之间产生强电场,距B越近,场强越大,B附近的空气中的气体分子被电离,成为电子和正离子,正离子被吸附到B上,得到电子又成为分子,电子在向正极运动过程中,使烟气中的煤粉带负电,吸附到正极A上最后在重力作用下落入下面的漏斗中。
当油漆从喷枪中喷出时,喷嘴使油漆微粒带正电,它们互相排斥,扩散开来形成一大团漆云,被吸附在带负电的工件表面。这种静电喷涂的方法省漆而均匀。
喷雾原理:
2.静电喷雾
3.激光打印
接下来介绍一下静电复印,大家都用过复印机吧,很方便,也很神奇.那么有谁研究过复印机的复印原理呢?接下来我就介绍一下,复印机的核心部件是一个硒鼓,这就是一个硒鼓,它是圆柱体的,中间部分是铝制的外表涂上一层硒,并且接地,硒是一种元素,它是半导体,它有一种特殊的光电性,当硒鼓表面受到光照的部分是个导体,当硒鼓表面没有光照时它是很好的绝缘体.
硒鼓
硒鼓表面覆盖半导体硒,没有光照的部分是很好的绝缘体,有光照的部分立即变成导体,并将所带的电荷传走。
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(1)充电:由电源使硒鼓表面带正电荷.
(2)曝光:如下图
(3)显影
接下来我们就来看一下静电的复印过程,第一步充电.
第二步是曝光过程,同学们你们有没有注意过在复印时,可以看到复印机里有一束光在扫描,其实是一束激光,他在扫描原稿时产生的反射光通过光学系统打到了硒鼓上,有字迹的部分反射光很弱打到硒鼓上可以忽略不记吧,那么硒鼓的相应部分
(4)转印
激光打印
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激光打印
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激光打印
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尖端放电
由于导体尖锐部位的电荷特别密集,尖端附近的电场特别强,所以空气分子被电离成电子和带正电的离子,继而产生“尖端放电”。
二、静电的防护
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带电体尖端电荷密度大,周围电场E强,更容易电离空气,形成电流通路。
原理:静电感应
电荷异性相吸,同性相斥。
1、使用避雷针
接近
带电雷雨云
避雷针
静电感应
金属棒出现与云层相反电荷
尖端放电
向大气放电中和空气中电荷
2、良好接地
在含有易燃气体的工厂或实验室里的工作人员要穿一种特制的导电鞋
油罐车后要用一根铁链拖在地上
在地毯中夹杂一些不锈钢铁丝
飞机起落架上的轮胎要用导电橡胶制成
——将电荷导入大地而不至于大量积累。
维修集成电路板技术员所带的防静电手套
如:
【例1】 如图所示为静电除尘示意图,在M、N两点间加高压电源时,金属管内
空气电离,电离出的电子在电场力的作用下运动,遇到烟气中的煤粉,使煤粉
带负电荷,因而煤粉被吸附到管壁上,排出的烟就清洁了,就此示意图,下列
说法正确的是( )
A.N接电源的正极
B.M接电源的正极
C.电场强度EB>EA
D.电场强度EB<EA
典例分析
答案:AC
本课小结
一、静电的利用
二、静电的防护
解析:电子附在煤粉上,使煤粉带上负电荷,煤粉若能吸附在管壁上,说明管壁带正电荷,N接电源正极.将金属棒与金属管壁看做电容器,则其内部电场线分布情况如图所示.由图可知金属棒附近的B点处电场线较密,而靠近金属管壁的A点处电场线较疏,故B处电场强度比A处电场强度大,即EB>EA.
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