静电学：介绍电荷、电场的概念、各种起电的方法、电场图形、静电的应用和危险性.pptVIP

靜電學 下一頁 應用 1 尖端作用：電荷趨向集中於導體的尖銳部分。在這些點附近，電場強得可以電離空氣分子。 靜電學 請按 回到 應用 1 我們以一個帶負電的尖銳物件為例(如圖)。尖端上的負電荷會吸引正離子，排斥負離子。兩個事件同時發生。 被吸引到尖端的正離子會帶走一些在尖端上的電子，然後變回電中性的原子。尖端上的電荷因而減少。 被排斥的負離子會移離尖端，這股離子流就叫做電離子風。 回到 電離子風 靜電學 請按 回到 應用 1 避雷針是一支金屬棒，有一個尖銳的末端。下圖顯示避雷針的原理。 回到 電離子風 避雷針為電子提供一條接地通道。 電離子風減低雲和屋頂的電荷。 * 靜電學 基本定義 1 日常現象 透過摩擦替塑膠物料 “起電” 有關電荷和電力的經驗 電排斥力和電吸引力 不同種類的電荷：正 (+) 和 負 (-) 下一頁 普遍法則：相似電荷互相排斥；相反電荷互相吸引 靜電學 基本定義 2 電荷的本質 原子和物質的結構 電荷的平衡：電子數目 = 質子數目 電中性：電子數目 = 質子數目 帶正電荷：電子數目 質子數目 下一頁 帶負電荷：電子數目 質子數目 只需改變電子數目便可以起電 圖片 圖片 靜電學 基本定義 3 電荷的本質 單位：庫倫 (C) 絕緣體 (例如塑膠)：不輕易讓電子通過或逃逸 導電體 (例如金屬)：容許電子自由流過或逃逸 摩擦起電 下一頁 感應起電 圖片 圖片 靜電學 起電的方法 各種起電方法 使用高壓電源起電 使用范德格拉夫起電機起電 透過共享電荷起電 透過感應及分隔起電 下一頁 透過感應及接地起電 照片 照片 圖片 圖片 圖片 靜電學 電場 電場本質 當電場存在時：一個帶電物體會感受到電力 如何表達電場：力線 在正電荷周圍的電場圖形 在負電荷周圍的電場圖形 下一頁 各種電場圖形 圖片 圖片 圖片 靜電學 應用 1 電荷的應用 尖端作用 避雷針和尖端作用 靜電沉澱法 影印術 下一頁 圖片 圖片 靜電學 應用 2 靜電的危險性 在工業上，靜電會令紙張粘在一起 令羊毛、棉花和人造纖維吸引塵埃 令交通工具產生火花 下一頁 靜電學 完 靜電學 請按 回到 基本定義 2 物質是由一些叫做原子的細小粒子所組成 回到 原子模型： 原子核 電子：負 (-) 電荷 質子：正 (+) 電荷 中子：不帶電荷 一顆質子帶正電荷；一粒電子帶相等份量的負電荷；而中子不帶電荷 靜電學 請按 回到 基本定義 2 假設我們有一支包含了 10000 顆原子的棒，每顆原子有 2 顆質子、 2 顆中子和 2 顆電子 回到 電中性 (正常情況) 質子 中子 電子 20000 20000 20000 帶正電荷 質子 中子 電子 20000 20000 18000 帶負電荷 質子 中子 電子 20000 20000 23000 靜電學 請按 回到 基本定義 3 當我們用乾布擦拭一支塑膠棒，可能會出現以下其中一種情況。 回到 電子流 電子流 塑膠棒：正電 抹布：負電 塑膠棒：正電 抹布：負電 靜電學 請按 回到 基本定義 3 帶正或負電的塑膠棒可吸起一塊原本是電中性的鋁箔。 回到 電子流 鋁箔 較大的吸引力 較小的排斥力 由於鋁箔中的自由電子會被塑膠棒吸引而流向鋁箔的較上部分，鋁箔上面會變成帶負電，下面會變成帶正電。 因為距離較近則電力較強，吸引力一定大於排斥力 靜電學 請按 回到 起電的方法 超高電壓電源 (EHT) 回到 靜電學 請按 回到 起電的方法 范德格拉夫起電機 回到 靜電學 下一頁 起電的方法 圖中顯示兩個分別由絕緣支架支撐著的金屬球。 一個金屬球帶負電荷而另一個電中性 絕緣支架 帶負電荷 金屬球 電中性 金屬球 靜電學 下一頁 起電的方法 將兩個球體放在一起，讓它們互相接觸。 有部分電子會由帶負荷的球體流向電中性的球體。 電子流 結果兩個金屬球都會帶負電。 靜電學 請按 回到 起電的方法 將兩個球體分開，則每個球體都帶負電荷。 這個過程叫做共享起電。 回到 靜電學 下一頁 起電的方法 圖中顯示兩個由絕緣支架支撐著的金屬球。 兩個球體都是電中性的，並且互相接觸 (如圖)。 絕緣支架 電中性的 金屬球 靜電學 下一頁 起電的方法 將一支帶正電的棒移近其中一個金屬球。 電子被帶正電的棒吸引，由遠離棒的球體流向較近的球體，出現感應電荷。 絕緣支架 電子流 靜電學 下一頁 起電的方法 將兩個球體分開，然後再移開帶電棒。 絕緣支架 靜電學 請按 回到 起電的方法 一個金屬球變成帶正電而另一個帶相同份量的負電荷。 絕緣支架 帶電棒不會損失電荷