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静电感应GW9-1-2

为什么要学

摩擦可以使物体带电,那么,还有其他方法可以使物体带电吗?

核心概念

1. 静电感应 当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷。这种现象叫作静电感应(electrostatic induction)。

2. 感应起电 利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。

例题精讲

例 1(实验:观察静电感应现象) 取一对用绝缘柱支持的导体 A 和 B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的两片金属箔是闭合的。

📷 图片待补
静电感应(图9.1-3,第3页)
9-1-2-a.png

手握绝缘棒,把带正电荷的带电体 C 移近导体 A,金属箔有什么变化? 这时手持绝缘柱把导体 A 和 B 分开,然后移开 C,金属箔又有什么变化? 再让导体 A 和 B 接触,又会看到什么现象? 利用金属的微观结构模型,解释看到的现象。

解答:

  1. 带电体 C 移近导体 A 时:金属导体内部存在可以自由移动的自由电子。当带正电荷的带电体 C 靠近时,由于异种电荷相互吸引,导体中的自由电子向 A 端定向移动,导致 A 端得到多余电子带负电,B 端失去电子带等量正电。A 和 B 都带上了电荷,因此两端下部的金属箔都会张开。
  2. 分开 A、B 并移开 C 时:将 A 和 B 分开后,A 和 B 所带的异种电荷被相互隔离。即使移开 C,A 仍然带负电,B 仍然带正电。因此,A 和 B 下部的金属箔仍然保持张开状态。
  3. 再次让导体 A 和 B 接触时:A 和 B 上的正负电荷发生中和,两导体重新恢复电中性,因此 A 和 B 下部的金属箔都会闭合。
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