靜電引力

相反電性帶電體存在的相互作用

相反電性的帶電體存在著相互作用,作用力大小正比於它們帶電量的乘積,反比於它們之間距離的平方。這種相互作用即靜電引力。

計算公式


引力場,由萬有引力引起,F=GMm/(R^2)
G是常數,Mm表示兩物體質量,M表示大物體就是引起引力場的物體,m通常表示在引力場中的物體,R表示二者距離。
靜電場,由靜止不動的電荷引起F=kQq/(R^2)
K常數,Qq是兩物體所帶電荷,R距離(具體關係和上面引力場類似)。
磁場,由磁體引起,在磁場中的運動電荷受范德瓦爾斯力(分子間作用力)。
三者都是場,可以疊加並看成複合場。

實驗內容


帶電體吸引圓(球)柱狀物體在水平桌面上滾動
一、所需器材:為方便實驗,選擇最常見的物品:塑料梳子(必須要洗凈、晾乾)、乒乓球、粉筆、鉛筆、筆桿(套)、小玻璃管、香煙、雞蛋、五號電池等。
二、實驗步驟(以粉筆為例):
(1)將粉筆平放在水平桌面上;
(2)用梳子不斷快速的梳頭五六下,然後將梳齒的一側水平斜放在粉筆的前上方,水平移動梳子,粉筆就會跟著滾動起來。
帶電體吸引水面上漂浮的紙船或小酒杯等
把紙船或小酒杯漂浮在水面上,用帶電的梳子靠在紙船或小酒杯的前上方並向前運動,,紙船或酒杯就會跟著運動起來。

測量方法


先將托盤天平調平,然後在右邊托盤裡放入1-3克的砝碼或物體,也可以移動游碼或旋轉指數盤;
用帶電的梳子水平貼近右盤上方,此時右盤將被向上吸起,指針向左偏轉;
調節右盤砝碼的質量,使天平達到瞬間平衡狀態,此時可間接測量出帶電體瞬時靜電引力的大小。

危害機理


靜電的產生在工業生產中是不可避免的,其造成的危害主要可歸結為以下兩種機理:
可引起電子設備的故障或誤動作,造成電磁干擾
能擊穿集成電路和精密的電子元件,或者促使元件老化,降低生產成品率;
高壓靜電放電造成電擊,危及人身安全;
在多易燃易爆品或粉塵、油霧的生產場所極易引起爆炸和火災。
靜電引力
電子工業:吸附灰塵,造成集成電路和半導體元件的污染,大大降低成品率。
膠片和塑料工業:使膠片或薄膜收卷不齊,膠片、CD塑盤沾染灰塵,影響品質。
造紙印刷工業:紙張收卷不齊,套印不準,吸污嚴重,甚至紙張黏結,影響生產。
紡織工業:造成根絲飄動、纏花斷頭、紗線糾結等危害。
對於靜電的危害,要認識到,完善有效的防靜電工程要依照不同企業和不同作業對象的實際情況,制定相應的對策。防靜電措施應是系統的、全面的,否則,可能會事倍功半,甚至造成破壞性的反作用。