静电的基本现象和基本规律课件

静电的基本现象和基本规律11.1两种电荷

几个概念

带电体：带电的物体起电：使物体带电

摩擦起电：用摩擦方法使物体带电

自然界中只存在两种电荷；而且，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引

电荷量（简称电量）：物体所带电荷数量的多少2生活中摩擦起电的例子3456测量电量的仪器——验电器和静电计

结构验电器静电计演示静电计的使用

7正负电荷的区分

正电荷：用绸子摩擦过的玻璃棒所带的电荷负电荷：用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷，它们的数量分别用正数和负数来表示。

说明：这种命名法历史上是由夫兰克林首先提出来的，国际上一直沿用到今天。中和：正、负电荷互相完全抵消的状态。摩擦起电的一个重要特点：相互摩擦的两个物体总是同时带电的，而且所带的电荷等量异号。81.2静电感应

电荷守恒定律静电感应静电感应与摩擦起电的实质分析

9结论

起电过程是电荷从一个物体(或物体的一部分)转移到另一物体(或同一物体的另—部分)的过程。电荷守恒定律

电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，也就是说，在任何物理过程中，电荷的代数和是守恒的。101.3导体、绝缘体和半导体

导体电荷能够从产生的地方迅速转移或传导到其它部分的那种物体

如：金属、石墨、电解液(酸、碱、盐类的水溶液)、人体、地、电离了的气体等。

绝缘体电荷几乎只能停留在产生的地方的那种物体。

如：玻璃、橡胶、丝绸、琥珀、松香、硫磺、瓷器、油类、未电离的气体等。11

说明：这种分类不是绝对的，导体和绝缘体之间并没有严格的界限。在一定的条件下，物体转移或传导电荷的能力(称为导电能力)将发生变化。半导体——导电能力介于导体和绝缘体之间，而且对温度、光照、杂质、压力、电磁场等外加条件极为敏感。121.4物质的电结构

物质的组成物质分子原子原子核电子(带负电）

中子

质子(带正电）

13从物质的电结构看物质是否带电从物质的电结构分析摩擦起电的原因金属导电的机制金属的微观电结构解释静电感应现象14自由电荷和束缚电荷

自由电荷

可以自由移动的电荷不同类型的导体中的自由电荷

金属——自由电子电解液——正、负离子电离的气体——正、负离子

束缚电荷只能在一个原子或分子的范围内作微小的位移的电荷

半导体中导电的粒子(叫做载流子)，除了带负电的电子，还有带正电的“空穴”。15

N型半导体与P型半导体

N型半导体——半导体中多数载流子是电子

P型半导体——半导体中多数载流子是“空穴”

N型半导体与P型半导体的作用

将N型和P型半导体结合起来，可以制成各种半导体器件，如晶体二极管、晶体三极管等16晶体三极管17电荷量子化1906-1917年，密立根用液滴法首先从实验上证明了，微小粒子带电量的变化不连续。电荷的量值有个基本单元、即一个质子或一个电子所带电量的绝对值e，每个带电体所带的电量，都只能是这个基元电荷e的整数倍。基元电荷的量值为

e=1.602176462(83)×10-19C（1999年发布）近似值为e=1.602×10-19C181.5库仑定律

点电荷——带电体本身的几何线度比起它到其它带电体的距离小得多。这种带电体的形状和电荷在其中的分布已无关紧要，可以把它抽象成一个几何的点。

库仑定律的表述:

在真空中，两个静止的点电荷q1及q2之间的相互作用力的大小和q1与q2的乘积成正比，和它们之间距离r的平方成反比；作用力的方向沿着它们的联线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。19q1给q2的力当q1、q2同号时，沿方向，即为排斥力当q1、q2异号时，沿反方向，即为吸引力q1给q2的力大小F为20

库仑扭秤

21电学的单位制

厘米·克·秒静电单位制．通常以CGSE或e.s.u.表示它,在这单位制中,库仑定律中的k=1.MKSA单位制，它是目前公认的国际单位制(SI)的一部分。在这单位制中有四个基本量：长度、质量、时间和电流强度。

库仑的定义是：如果导线中载有1A的稳恒电流、则在1s内通过导线横截面的电量为1C，即1C=1A·s.

库仑和e.s.u.电量的关系是

lC＝3.00×109e.s.u.电量

22在MKSA单位制中——真空电容率或真空介电常