尖端放电

导体尖端的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强，就会发生尖端放电

强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电,他属于一种电晕放电。他的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电势梯度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电。如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕 .

通常情况下，空气是不导电的，但是如果电场特别强，空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力，有可能被“撕”开，这个现象叫做空气的电离。由于电离后的空气中有了可以自由移动的电荷，空气就可以导电了，空气电离后产生的负电荷就是负离子，失去原子的电荷带正电，叫做正离子。

（对孤立导体）导体表面有电荷堆积时，电荷密度与导体表面的形状有关。在凹的部位电荷密度接近零，在平缓的部位小，在尖的部位最大。当电荷密度达到一定的量值后，电荷产生的电场会很大，以至于把空气击穿（电离），空气中的与导体带电相反的离子会与导体的电荷中和，出现放电火花，并能听到放电声。

如高压线有轮廓的地方，就会出现尖端放电。由于接到电源上，它一边放电，一边不停的提供放电需要的电荷，这种放电会持续下去。

避雷针是另外一个好的例子。高大建筑物上安装避雷针，当带电云层靠近建筑物时，建筑物会感应上与云层相反的电荷，这些电荷会聚集到避雷针的尖端，达到一定的值后便开始放电，这样不停的将建筑物上的电荷中和掉，永远达不到会使建筑物遭到损坏的强烈放电所需要的电荷。雷电的实质是2个带电体间的强烈的放电，在放电的过程中有巨大的能量放出。建筑物的另外一端与大地相连，与云层相同的电荷就流入大地。显然，要是避雷针起作用，必须保证尖端的尖锐和接地通路的良好，一个接地通路损坏的避雷针将使建筑物遭受更大的损失。

尖端效应

尖端效应是带静电导体所具有的一个重要特点.

在静电安全领域.尖端效应可能引发各种静电事故另一方面.人们又可以利用尖端效应来消除静电灾害.率文仅就静电安全领域中的尖端效应作一分析,并从危害与应用两个角度对尖端效应加讨论.1.尖端效应的原理及特点所谓尖端效应,是指在同一带电导体上,与平滑部位相比,其尖端部位面电荷密度较大,尖端附近的电场强度较强,且容易由尖端向周国空气或邻近的接地体放电的现象.在带电导体尖端的强电场作甩下.其附近空气中残存的离子发生激烈运动,并与空气分子猛烈碰撞,使空气分子电离,产生大量正,负离子.这些离子在电场作用下,又与其它空气分子碰撞井使其电离,如此循环.这样.就形成了尖端放电.尖端效应的产生有以下特点:1.1.在导体的带电量殛其周围环境相同情况下,导体尖端越尖,尖端效应越明显.这是因为尖端越尖,曲率越小,面电荷密度越高,其附近场强越强的缘故.当然,所谓.尖盔巷"是一个相对的概念.在同一导体上.与曲率小的部位相比.曲率大的部位就是尖端.因此,设备的边,棱,角相对于平滑表面,管道的喷嘴相对于管线.细导线相对于粗导线,人的手指相对于嘲部背部等等,前者都可认为是尖端,都容易产生尖端效应.应当说明,即使带电体没有尖端.而与之相邻近的接地导体具有尖端.它们之间也会产生尖靖效应.此时,由于静电感应,在接地体的尖端处会感应出异性电荷,并容易与带电体之间发生放电.1.2.尖端放电的形式主要有电晕放电和火花放电两种.在导体带电量较小雨尖端又较尖时,尖端放电多为电晕型放电.这种放电只在尖端附近局部区域内进行,使这部分区域的空气电离,并伴有徽弱的萤光和嘶嘶声.因放电能量较小,这种放电一般不会成为易燃易爆物贾的引火源,但可引起其它危害.在导体带电量较大电位较高时,尖端放电多为火花型放电.这种放电伴有强烈的发光和破坏声响,其电离区域由尖端扩展至接地体(或放电体),在两者之问形成放电通道.由于这种放电的能量较大,所以其引燃引爆及引起人体电击的危险性较大.1.3.火花型尖端放电随两极间距的减小而易于发生.这可由击穿电睚随极问距离的减小而下降来说明.例如,针形电极对于平板电极放电的击穿电压与极问距离之间的关系一般按下式掌握:,一4.9针为正极=00+8.6针为负极由上式还可看出,尖端电撅的带电极性对击穿电压也有影响.在针形电极对平板放电时,若针为正电位,板为负电位,则击穿电压较低,即较容易发生放电;若针为负电位,板为正电位.则击穿电压较高,即较不易发生放电.这种现象是气体击穿的极性效应,在非均匀电场中气体放电时这种效应普遍存在..39,4?尖端放电的发生还与周围环境情况有关一般地说,环境温度越高越容易放电,因为此时电子和离子的动能较大,容易发生电离另外,环境湿度越低越容易放电.围为湿度高时空气中水分子增多,电子与水分子碰撞机会增多,碰后形成活动能力很差的负离子,使碰撞能量减弱.再者?气压越低越容易放电,因为此时气体分子间距加太,电子或离子的平均自由程变大,加速时间增长,动能变大,容易发生碰撞电离.2.尖端效应引起的危害及预防2..尖端效应引起的危害尖端效应的危害主要是由尖端放电引起火灾爆炸,妨碍生产及引起人体电击等事故.2.1??引起火灾爆炸如上所述,由于火花型尖端放电的放电能量较大,因此很容易引起易燃易爆混合物的燃烧和爆炸,造成重大人身伤亡和财产损失.这方面的事故案倒很多.持别是在石油,化工,橡胶等行业,已经成为严重的危害之一1987年10月29日.浙江省椒江市石油公司油库发生了一起油罐火灾爆炸事故.油库的3号罐建成后?进行过两次改造.改造后,在靠近量油孔,离罐壁处遗留下一根

钢管悬挂在罐内另外,在泡沫发生器上绑有两根下运约2的舔丝绳;同时,在第二圈钢扳内壁下部.残留有长几十至100多毫米不等的条状金属突出物逸些钢管,钢丝绳和条状金属突出物都是与罐物相连的导体尖端经分析,这些部位的静电尖端放电产生火花引燃爆炸性混合物,是导致这次事故的主要原因之一1986年5月-9日,吉林省辽源市装帧材料厂漆布车问生产胶科的反应釜筵然发生爆炸,事后分折认为也是一起尖端放电引燃的事故.当天.操作工身穿化纤表服,持续而快速地同釜中投放硝酸腔片,人体上积累了较多静电.加之是在绝缘的橡胶地板上操作,静电荷无法向大地泄漏,所以人体静电越积越多当一名工人向这个接地良好的反应釜入孔投料,手指接近罐口时,突然发生人体对釜体的尖端放电.放电止花引起乙醇,醋酸乙酯汽体燃爆2..2.妨碍生产,损坏设备凡花型及电晕型尖端放电都会对生产过程渣成不同程囊的妨碍.乃至损坏设备.在电子产品生产过程中,从面器件的预处理,瓶装,焊接,清洗,到苣扳测试,总装,调试,包装,贮存,发送等工序,都玎髓困静电尖端放电而掼坏器件特是随着麦规模集成电路的生产和应用,由于集成废的提高,器件尽寸的变小和氧化层的变薄,器件承受静电放电的能力下降.更容易造成击穿报废.静电尖端放电可干扰无线电通讯,引起计算机,继电铝,开关等设备中电子元件谡动作"如-飞机飞行过程中,由于晃动摩擦,喷气,感应等原西.台带上大量静电瑶飞帆的机翼,螺旋浆及天线的尖端.都可能产生电晕型尖端放电这些放电会产生很强且无线电干扰,健托和地面的无线电通讯中断,使无线电导航系统不能工作另外,静电故电噪芦还有可能淹没垒部高,中低颡无线电讯号.在静屯测量中也往往受到尖端效应自0干扰,若带屯导体表面或静电测量仪器躬金属丧面不够平整光滑.在棱角或凸凹不平之处,或者受到损伤,镀层脱落,生锈及附有金属离等,删当物体电位升高到一定程度时.就会在这些不乎之处产生尖端放电.使电荷很快诖!=掉,影响溉量的正常进行2.1.3.引进人体电击静电尖端放电常可引起人体电击.例如,与大地绝缘的体比如穿着塑料底鞋)经长时间剧烈运动摩擦,带有较多静电.若此时伸手将手指接近接地体,岔在手指与接地体之间放电.

尖端放电的原因是因为尖端的电场强度大，

而不是该处累积电荷会比较多造成的。

然而事实上，尖端累积的电荷会比平滑的一端来得少。

电位 V ≈ Q/r 金属表面等电位因此曲率半径小处电荷数比较小

但是电荷密度是 Q/(r*r) ≈ V/ r 因此曲率半径越小处电荷密度愈高

尖端处电荷密度比较高因此电场比较强

但是电荷数 =电荷密度 * 面积

因为尖端处面积更小因此电荷数并非比较多

尖端放电

火焰为何不偏向尖端？刘毅平（江苏省苏州实验中学江苏215011）关键词：电风尖端放电摘要：中学物理中有一个有趣的尖端放电实验，即：利用“电风”将蜡烛的火焰吹向一边，本文作一解释。我们知道在静电学中，导体带电时，导体表面突出和尖锐的地方，电荷分布比较密集，使其附近形成很强的电场。导体尖端附近空气中残留的正负离子在强电场的作用下发生剧烈的运动，并与空气中的气体分子碰撞，将空气分子电离成许多新的正负离子，那些与尖端带同种电荷的离子，受到排斥，远离尖端，形成“电风”。与尖端带异种电荷的离子受到吸引，奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷，这就是尖端放电。利用尖端放电现象，我们可以做尖端放电吹蜡烛的实验。对这一实验的一般解释是：跟尖端带同种电荷的离子受到排斥而飞向远方,吹动火焰朝背离尖端的方向偏移。结果，学生就产生疑问：那为什么不说异种离子受到吸引飞向尖端，将火焰朝尖端方向吹呢？吹动火焰的到底是电子，还是从空气中电离出来的离子？如果尖端是带负电的话，那从尖端跑出来电子可以理解，但如果尖端带的是正电，那么还会有电子跑出来吗？可见，以上解释并不充分，也难以让人满意。本人以为，在尖端放电现象中，的确存在正、负两种离子朝相反方向运动，吹动蜡烛火焰的主要是与尖端上带同种电荷的离子。问题是与尖端上带异种电荷的离子的确在向尖端飞去呀！难道它对蜡烛火焰没有影响？其实，两种离子对火焰都有影响，只不过与尖端带同种电荷的离子起主导作用罢了。原因是，在尖端放电现象中，尖端的电场最强，与尖端带同种电荷的离子在强电场的作用下，加速飞向蜡烛火焰，形成的“电风”强；而与尖端带异种电荷的离子由于离尖端较远，受到尖端电场的作用较弱，故形成的反向“电风”较弱，所以，蜡烛火焰才被吹响远离尖端的方向！本人以实验证实了以上观点：我用J1206—1型电子感应圈做此实验，直接用感应圈上的尖针对着蜡烛火焰。一次使尖针带正电荷，蜡烛火焰被吹向背离尖端方向，说明火焰主要是受到正离子的作用；另一次是使尖针带负电，蜡烛火焰仍然被吹向背离尖端方向，说明火焰主要是受到负离子（电子）的作用；可见，火焰被吹响远离尖端的方向是同时受两种离子共同作用的结果！ Email：syzxlyp@https://www.360docs.net/doc/865890055.html,

电磁感应及其应用

一、选择题（11·河池）9．科学家的发明与创造推动了人类文明的进程。在下列科学家中，首先发现电磁感应现象的是A．法拉第 B．焦耳 C．奥斯特 D．安培答案：A （11·苏州）10．如图所示，导体AB水平置于蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，导体AB在下列运动情况中，能使图中小量程电流表指针发生偏转的是 A．静止不动 B．水平向右运动 C．竖直向上运动 D．竖直向下运动答案：B （11·宿迁）11．如图所示装置可探究感应电流产生的条件，下面操作中能产生感应电流的是 A．保持磁铁静止，将导体棒ab上下移动 B．保持导体棒ab静止，将磁铁左右移动 C．保持导体棒ab静止，将磁铁上下移动 D．保持导体棒ab静止，将磁铁沿导体棒ab方向前后移动答案：B

（11·连云港）5．关于发电机的工作原理，下列说法正确的是 A．电流的热效应 B．电流周围存在磁场 C．电磁感应现象 D．磁场对通电导体的作用答案：C （11·南京）7．如图所示的四幅图中能说明发电机工作原理的是答案：A （11·肇庆）9．如右图所示，以下四种措施不能．．使电流表指针偏转的是 A．将条形磁铁向下插入线圈 B．将条形磁铁从线圈中抽出 C．让条形磁铁静止在线圈中 D．条形磁铁静止而将线圈向上移动答案：C （11·无锡）11．如图所示为“探究感应电流产生条件”

的实验装置．回顾探究过程，以下说法正确的是 A．让导线ab在磁场中静止，蹄形磁体的磁性越强，灵敏电流计指针偏转角度越大 B．用匝数较多的线圈代替单根导线ab，且使线圈在磁场中静止，这时炙敏电流计指针偏转角度增大 C．蹄形磁体固定不动．当导线ab沿水平方向左右运动时，灵敏电流计指针会发生偏转 D．蹄形磁体固定不动，当导线ab沿竖直方向运动时，灵敏电流计指针会发生偏转答案：C （11·兰州）13．关于电磁感应现象，下列说法正确的是 A．电磁感应现象中机械能转化为电能 B．感应电流的方向只跟导体运动方向有关 C．感应电流的方向只跟磁场方向有关 D．导体在磁场中运动，能够产生感应电流答案：A （11·泉州）4．在如图所示的实验装置图中能够说明电磁感应现象的是

中国古代对电现象的认识

中国古代对电现象的认识我国古代对电的认识，是从雷电及摩擦起电现象开始的。早在3000多年前的殷商时期，甲骨文中就有了“雷”及“电”的形声字。西周初期，在青铜器上就已经出现加雨字偏旁的“電”字。王充在《论衡·雷虚篇》中写道：“云雨至则雷电击”，明确地提出云与雷电之间的关系。在其后的古代典籍中，关于雷电及其灾害的记述十分丰富，其中尤以明代张居正（1525～1582）关于球形闪电的记载最为精彩，他在细致入微的观察的基础上，详细地记述了闪电火球大小、形状、颜色、出现的时间等，留下了可靠而宝贵的文字资料。在细致观察的同时，人们也在探讨雷电的成因。《淮南子·坠形训》认为，“阴阳相薄为雷，激扬为电”，即雷电是阴阳两气对立的产物。王充也持类似看法。明代刘基（1311～1375）说得更为明确：“雷者，天气之郁而激而发也。阳气困于阴，必迫，迫极而迸，迸而声为雷，光为电”。可见，当时己有人认识到雷电是同一自然现象的不同表现。尖端放电也是一种常见的电现象。古代兵器多为长矛、剑、戟，而矛、戟锋刃尖利，常常可导致尖端放电发生，因这一现象多有记述。如《汉书·西域记》中就有“元始中（公元3年）……矛端生火”，晋代《搜神记》中也有相同记述：“戟锋皆有火光，遥望如悬烛”。避雷针是尖端放电的具体应用，我国古代地采用各种措施防雷。古塔的尖顶多涂金属膜或鎏金，高大建筑物的瓦饰制成动物形状且冲天装设，都起到了避雷作用。如武当山主峰峰顶矗立着一座金殿，至今已有500多年历史，虽高耸于峰巅却从没有受过雷击。金殿是一座全铜建筑，顶部设计十分精巧。除脊饰之外，曲率均不太大，这样的脊饰就起到了避雷针作用。每当雷雨时节，云层与金殿之间存在巨大电势差，通过脊饰放电产生电弧，电弧使空气急剧膨胀，电弧变形如硕大火球。其时雷声惊天动地，闪电激绕如金蛇狂舞，硕大火球在金殿顶部激跃翻滚，蔚为壮观。雷雨过后，金殿经过水与火的洗炼，变得更为金光灿灿。如此巧妙的避雷措施，令人叹为观止。我国古人还通过仔细观察，准确地记述了雷电对不同物质的作用。《南齐书》中有对雷击的详细记述：“雷震会稽山阴恒山保林寺，刹上四破，电火烧塔下佛面，而窗户不异也”。

常见的几种放电现象

常见的几种放电现象一、接地放电地球是良好的导体，由于它特别大，所以能够接受大量电荷而不明显地改变地球的电势，这就如同从海洋中抽水或向海洋中放水，并不能明显改变海平面的高度一样。如果用导线将带电导体与地球相连，电荷将从带电体流向地球，直到导体带电特别少，可以认为它不再带电。生产中和生活实际中往往要避免电荷的积累，这时接地是一项有效措施。二、尖端放电通常情况下空气是不导电的，但是如果电场特别强，空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力，有可能被“撕”开，这个现象叫做空气的电离。由于电离后的空气中有了可以自由移动的电荷，空气就可以导电了。空气电离后产生的负电荷就是电子，失去电子的原子带正电，叫做正离子。由于同种电荷相互排斥，导体上的静电荷总是分布在表面上，而且一般说来分布是不均匀的，导体尖端的电荷特别密集，所以尖端附近空气中的电场特别强，使得空气中残存的少量离子加速运动。这些高速运动的离子撞击空气分子，使更多的分子电离。这时空气成为导体，于是产生了尖端放电现象。三、火花放电当高压带电体与导体靠得很近时，强大的电场会使它们之间的空气瞬间电离，电荷通过电离的空气形成电流。由于电流特别大，产生大量的热，使空气发声发光，产生电火花，这种放电现象叫火花放电。火花放电在生活中常会遇到。干燥的冬天，身穿毛衣和化纤衣服，长时间走路之后，由于摩擦，身体上会积累静电荷，这时如果手指靠近金属物品，你会感到手上有针刺般的疼痛感，这就是火花放电引起的，如果事先拿一把钥匙，让钥匙的尖端靠近其他金属体，就会避免疼痛。在光线较暗的地方试一试，在钥匙尖

端靠近金属体的时候,，不但会听到响声，还会看到火花。在一些工厂或实验室里，存在大量易燃气体，工作人员要穿一种特制的鞋，这种鞋的导电性能很好，能够将电荷导入大地,避免电荷在人体上的积累，以免产生火花放电，引起火灾。

无线充电技术(四种主要方式)原理与应用实例图文详解

无线充电已经在电动牙刷、电动剃须刀、无绳电话等部分家电产品中实用化，现在其应用范围又扩大到了智能手机领域及电动汽车和列车领域。未来可以将无线充电装置安装在办公桌内部,只要将笔记本或PDA 等电器放在桌上就能够立即供电。以下是四种主要无线充电方式：无线充电方式充电效率使用频率范围传输距离电场耦合方式电磁感应方式 92% 22KHz 数mm-数cm 磁共振方式 95% 13.56MHz 数cm-数m 无线电波方式 38% 2.45GHz 数m- 1.电磁感应方式

无线供电驱动一枚60W电灯泡，效率高达75%。电磁感应无线充电产品示意图

电磁感应方式，送电线圈与受电线圈的中心必须完全吻合。稍有错位的话，传输效率就会急剧下降。下图靠移动送电线圈对准位置来提高效率。目前，市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分都符合总部位于美国的业界团体“无线充电联盟（WPC）”所制定的“Qi”规格。Qi源自汉语“气功”中的“气”，无线充电方式包括“磁共振”及“电波接收”等多种方式，Qi采用的是“电磁感应方式”。通过实现标准化，只要是带有Qi标志的产品，无论是哪家厂商的哪款机型均可充电。

在伦敦利用其最新研发的感应式电能传输技术成功实现为电动汽车无线充电。在展示过程中，该公司将电能接收垫安装于雪铁龙电动汽车车身下侧，这样电池就可以通过无线充电系统进行无线充电。

电动牙刷无线充电示意图一种无线充电器发送和接收原理图

2. 磁共振方式磁共振方式的原理与声音的共振原理相同。排列好振动频率相同的音叉，一个发声的话，其他的也会共振发声。同样，排列在磁场中的相同振动频率的线圈，也可从一个向另一个供电。相比电磁感应方式，利用共振可延长传输距离。磁共振方式不同于电磁感应方式，无需使线圈间的位置完全吻合。应用：三菱汽车展示供电距离为20cm，供电效率达90％以上。线圈之间最大允许错位为20cm。如果后轮靠在车挡上停车，基本能停在容许范围内。索尼公司发布的一款样机：无电源线的电视机利用磁场共振实现无线供电的电视机。还有将供电线圈埋入道路中，在红灯停车时和行驶中为电动汽车充电的构想，以及利用植入轨道中的线圈为行驶中的磁悬浮列车供电的设想。磁共振方式由能量发送装置，和能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量。

大学物理尖端放电演示实验

实验名称：尖端放电演示内容：演示尖端放电原理的应用：避雷针。仪器装置：高压电源、模拟避雷针装置。【实验原理】当避雷针演示仪接通静电高压电源后，绝缘支架上的两个金属板带电了。在极板间电压超过1万伏时，由于导体尖端处电荷密度大于金属球处，所以金属尖端附近形成了强电场，在强电场的作用下，空气分子被电离，致使极板和金属尖端之间处于连续的电晕放电状态，即尖端放电现象。而金属球与极板间的电场不能达到火花放电的数值，故金属球不放电。在实际应用中，尖端导体与大地相连接，云层中的电荷通过导体与大地中和，因而避免了人身和物体遭到雷电等静电的伤害。如高层建筑物顶端都安有高于屋顶物体的金属避雷针。【实验操作与现象】 1．将静电高压电源正、负极分别接在避雷针演示仪的上下金属板上，把带支架的金属球放在金属板两极之间。接通电压，金属球与上极板间形成火花放电，可听到劈啪声音，并看到火花。若看不到火花，可将电源电压逐渐加大。演示完毕后，关闭电源。 2．用带绝缘柄的电工钳将带支架的顶端呈圆锥状（尖端）的金属物体也放在金属板两极之间，此时金属球和尖端的高度一致。接通静电高压电源，金属球火花放电现象停止了，但可听到丝丝的电晕放电声，看到尖端与上极板之间形成连续的一条放电火花细线。若看不到放电火花细线，将电源电压提高。演示完毕后，关闭电源。【注意事项】 1．由于电源电压较高，关闭电源后，不能完全充分放电，故每一步演示后都应取下电源任一极与另一极接头相碰触人工进行放电，以确保仪器设备和操作者的安全。 2．晴天演示电源电压应降低些，阴天演示电源电压应提高些。 3．静电高压电源是用一号电池供电，改变电池伏数（即改变电池电压输出电

电磁感应现象及其应用生活实践中

西北农林科技大学电磁感应现象及其应用学院：风景园林艺术学院班级：园林134 姓名：崔苗苗学号：2913911465 134

电磁感应现象及其在生活中的应用西北农林科技大学风景园林艺术学院姓名崔苗苗班级园林134班学号 2013011465 摘要自法拉第历经十年发现电磁感应现象后，电磁感便开始应用生活中。话筒，电磁炉，电视机，手机等生活用品，无不与人类生活息息相关，极大地方便了我们的生活，推动了社会历史的进步和发展。同时，它的应用也是理论向实践不断探索和改进的过程，理论唯有应用于实践，才更能发挥它的价值。关键词电磁感应现象生活应用电磁感应现象的发现不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在生活中具有重大的意义。它的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。在电工技术，电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用，人类社会从此迈入电气化时代，对推动生产力和科学技术发展发挥了重要作用。物理发现的重要性由此可见。本文主要介绍了电磁感应现象及其在人类生活中的相关应用。一．电磁感应现象定义闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。而闭合电路中由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。二．电磁感应发现历程电磁学是物理学的一个重要分支，初中时代的奥斯特实验为我们打开电磁学的大门，此后高中三年这一部分内容也一直是学习的重中之重。继1820奥斯特实验之后，电与磁就不再是互不联系的两种物质，电流磁效应的发现引起许多物理学家的思考。当时，很多物理学家便试图寻找它的逆效应，提出了磁能否产生电，磁能否对电作用的问题，而迈克尔·法拉第即为其中一位。他在1821年发现了通电导线绕磁铁转动的现象，然后经历10年坚持不懈的努力，最终于1831年取得突破性进展。法拉第将两个线圈绕在一个铁环上，其中一个线圈接直流电源，另一个线圈接电流表。他发现，当接直流电源的线圈电路接通或断开的瞬间，接电流表的线圈中会产生瞬时电流。而在这个过程中，铁环并不是必须的。无论是否拿走铁环，再做这个实验的时候，上述现象仍然发生，只是线圈中的电流弱些。为了透彻研究电磁感应现象，法拉第又继续做了许多的实验。终于，在1831年11月24日，他在向皇家学会提交的一个报告中，将这种现象定名为“电磁感应现象”，并概括了可以产生感应电流的五种类型：变化的电流、变化的磁场、

几个有趣的尖端放电实验

几个有趣的尖端放电实验我们知道在静电学中，导体带电时，导体表面突出和尖锐的地方，电荷分布比较密集，使其附近形成很强的电场。导体尖端附近空气中残留的正负离子在强电场的作用下发生剧烈的运动，并与空气中的气体分子碰撞，将空气分子电离成许多新的正负离子，那些与尖端带同种电荷的离子，受到排斥，远离尖端，形成“电风”。与尖端带异种电荷的离子受到吸引，奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷，这就是尖端放电。利用尖端放电现象，我们可以完成几个有趣的实验。 (1)可以这样使水带电实验装置如图1所示，将缝衣针固定在有机玻璃棒上，玻璃棒用夹子固定在铁架台上，针下方放一只盛满清水的塑料盆，塑料盆放在绝缘板上针尖端距水面约5cm~10cm，用导线将针与感应起电机的一极相连，再将一根导线一端与验电器相连，另一端裸露部分插入水中。转动起电机，由于针的尖端放电，使水带上同种电荷，验电器箔片逐渐张开。 (2)模拟静电除尘实验装置如图2所示，取圆形铝板一块固定在绝缘支座上(绝缘支座可用玻璃棒固定在底座上制成，在中学物理实验室中易找到，本文后几个实验中均用到绝缘支座)，将缝衣针装上塑料棒后固定在铁架台上，调节铝板与针尖端间距6cm~8cm，用导线将铝板和缝衣针分

别与感应起电机相连，将点燃的蚊香放在铝板和针之间。让起电机起电，使铝板和缝衣针带电，蚊香烟被铝板吸附，若停止起电，烟又袅袅上升。 (3)旋转的风车取两个易拉罐，剪一部分铝皮，将铝皮碾压平整，剪出一直径约8cm的圆，再剪成图3a样式的风车，尽量使叶片对称，在其中心处打一小孔，嵌上子母扣作支撑轴承，取缝衣针固定于绝缘支座上，针尖端顶在子母扣的凹坑处，实验装置如图3b所示。实验时，用导线将针与起电机一极相连，转动起电机，起电后，由于叶轮的尖端放电，在反冲作用下，风车旋转起来。 (4)电风驱动的纸杯取一个一次性的薄纸杯，在杯底中心处打一小孔，嵌上子母扣作支撑轴承。取自行车辐条一根，一端挫尖，另一端固定于小木块上，尖端顶在子母扣的凹坑里，再取两片大些的易拉罐铝皮，碾压平整，分别剪成长约10cm，宽约4cm的长方形，而后剪成排针状，将两

尖端放电现象以及尖端尺寸对放电的影响

尖端放电现象以及尖端尺寸对放电的影响要求：通过查阅资料，解释尖端放电现象。建立不同尖端放电模型，研究电场分布及能量分布图，进行比较，得出结论。例如：建立如下模型仿真其放电情况小组成员：XXX XXX XXX

尖端放电现象以及尖端尺寸对放电的影响原理解释处于静电平衡状态的导体，导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面(这是因为，假设导体内部有电荷，导体内部的场强就不可能为零，自由电荷就会发生定向移动，导体也就没有处于静电平衡状态)；在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有电荷(关于这一点，不妨设想一个极端情况的例子：一枝缝衣针，带电后由于同种电荷相互排斥，电荷自然要被“挤”到针的两端)。导体尖端的电荷密度很大，附近的场强很强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的正负电荷分离。这个现象叫做空气的电离(ionization)。中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子。这些带点粒子在强电场的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子。那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷。这个现象叫做尖端放电。避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。它是一个或几个尖锐的金属棒，保持与大地的良好接触。当带电的雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，金属棒出现与于云层相反的电荷。通过尖端放电，这些电荷不断向大气释放，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。尖端放电会导致高压设备上电能的损失，所以高压设备中导体的表面应该尽量光滑。夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕，俗称电晕，这是一种微弱的尖端放电。电场矢量分布图

尖端放电论文

尖端放电本周我们又上了一堂别开生面的物理演示实验课。这次的演示实验大多数都是跟电磁学有关的，跟我们正在学习的内容紧密相联，增长了见识又加深了对课本的理解。本次课上看到了许多有趣的实验，像尖端放电，卢瑟福散射实验，电磁阻尼摆等等，每一个都让我印象深刻。但给我印象最深的就是尖端放电，这也是本次实验课中最危险的。尖端放电这个词我们从小就听说了，原先就是知道电能从尖的地方释放出去，并不明白其原理。到了中学时期，老师给做了“电风转筒”，“电风吹烛”等趣味物理实验，使我对电学的神奇现象更加的感兴趣了，直到本学期上了大学物理课我终于明白了其中的道理。尖端放电简单的说就是在强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象。他属于一种电晕放电。这是因为导体尖锐处曲率很大，电荷面密度就大，因而电势梯度大，尖端附近的电场特别强，当场强超过空气的击穿场强时就会发生空气被电离的放电现象，叫做尖端放电。尖端放电在我们的生活中有很多的应用。小的方面主要是电子打火装置，比如打火机，燃气炉，燃气热水器等都是靠尖端放电产生的火花来点火的。由于这种放电的能量较大,所以其引燃引爆及引起人体电击的危险性较大。大的方面主要就是避雷针。当带电云层靠近建筑物时，建筑物会感应上与云层相反的电荷，这些电荷会聚集到避雷针的尖端，达到一定的值后便开始放电，这样不停的将建筑物上的电荷中和掉，永远达不到会使建筑物遭到损坏的强烈放电所需要的电荷。将尖端放电知识与静电屏蔽知识结合起来就可以应用到生活中更多的地方，比如在高压带电作业中工人常常穿上用金属丝或导电纤维织成的均压服，这样可以对人体起屏蔽保护作用，避免人受到电击伤害。还有家喻户晓的鸟巢，运用的不是避雷针，而是避雷网。“鸟巢” 的整个“钢筋铁骨”就是一个“笼式避雷网”。为了防止雷击对人体的伤害，场馆内人能触摸到的部位上，比如钢结构，都作了特殊处理，抵消了雷电对人的影响，绝对不会伤害到人。同时，“鸟巢”内几乎所有的设备都和避雷网连接，保证雷电来临的一瞬间，能顺利将巨大电流导入地下，保证了场馆自身、仪器设备和人身的安全。我觉得我们还可以利用它进行除尘工作。对于工厂烟囱中放出的煤粉颗粒，若在烟囱中加两个电极，一边是烟囱管，另一边是一根粗裸导线，加强其中的电场使其电离气体的能力加强，以便使煤粉带上电离出的电子而被正电极吸引而被除去。这是我自己的想法，不一定可行。这次的演示实验课让我明白了许多，电学给我们的工作生活带来了方便，但是如果使用不当也会造成很大的损失，正像中国一句古话说的“水能载舟亦能覆舟”。对于自然及各种物理现象，如果我们能准确把握它们的规律，并合理运用，就会对人类的生活造福深远。而若忽视规律，不合理的滥用，即使是很小的事情，亦会造成灭顶之灾。

4.1自然界的_电现象教案.pdf

八(下)教案4章1节自然界的电现象教学目标（1）知道摩擦起电、接触起电是常见的静电现象。（2）知道在摩擦起电和接触起电过程中，电荷只是在物体间发生转移，电荷的总量是守恒的。（3）知道火花放电和尖端放电是发生在大气中的电中和现象。教学重点难点重点摩擦起电和接触起电，用验电器对电荷进行检测。尖端放电和火花放电现象，用尖端放电和火花放电解释一些放电现象。难点摩擦起电和接触起电的机理。尖端放电和火花放电现象。 (二)教具塑料捆扎带一段，手帕一块，玻璃棒一根，橡胶棒一根，毛皮一块，水槽，橡皮管，塑料丝，碎纸屑若干，韦氏起电器，尖端放电装置。教学过程引入：刘德华闪电演唱会（激发学生的兴趣）大家可能很想知道这其中的秘密，这其实就是静电现象，静电现象存在于生活、生产中，是自然界中常见的现象。引入课题：第3章第1节自然界的电现象（板书）学生动手：完成活动 1 演示1：完成活动2（学生上台操作） (结论) 物体具有吸引轻小物体的性质是因为物体带了电。一、摩擦起电 1、用摩擦的方法使物体带电的现象叫摩擦起电。（板书）演示2：完成活动 3 结论：在科学上规定：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。 2．自然界中存在着两种电荷：正电荷和负电荷。同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。解释：学生活动1的实验现象想一想：为什么两种不同物体相互摩擦后会使它们带电呢? （flash课件电学--摩擦起电实质：演示）解析要解释这个现象，需要从原子结构谈起。我们知道任何物质的原子都是由带正电的原子核和带负电的电子构成，通常原子核所带的正电荷数等于核外电子所带的负电荷数，所以原子对外不带电。但不同的原子的原子核对电子的束缚能力并不相同，当两种不同物体相互摩擦时，对核外电子束缚能力较弱的物体容易失去核外的一部分电子而带正电，对核外电子束缚能力较大的物体俘获这些电子对外而带负电。因此两种不同物体相互摩擦后会使它们带上异种电荷。（师生共同分析：培养抽象思维能力）二、电荷守恒 1．两种不同的物体在摩擦过程中，对电子束缚能力较弱的物质的原子失去—部分电子带正电。对电子束缚能力较强的物质的原子得到这部分电子带负电。 2．摩擦起电的实质是电荷的分离和转移。例2 用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒为什么带负电?你知道毛皮带什么电?

几个有趣的尖端放电实验

几个有趣的尖端放电实验 2007年10月23日 06:50 几个有趣的尖端放电实验我们知道在静电学中，导体带电时，导体表面突出和尖锐的地方，电荷分布比较密集，使其附近形成很强的电场。导体尖端附近空气中残留的正负离子在强电场的作用下发生剧烈的运动，并与空气中的气体分子碰撞，将空气分子电离成许多新的正负离子，那些与尖端带同种电荷的离子，受到排斥，远离尖端，形成“电风”。与尖端带异种电荷的离子受到吸引，奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷，这就是尖端放电。利用尖端放电现象，我们可以完成几个有趣的实验。 (1)可以这样使水带电实验装置如图1所示，将缝衣针固定在有机玻璃棒上，玻璃棒用夹子固定在铁架台上，针下方放一只盛满清水的塑料盆，塑料盆放在绝缘板上针尖端距水面约 5cm~10cm，用导线将针与感应起电机的一极相连，再将一根导线一端与验电器相连，另一端裸露部分插入水中。转动起电机，由于针的尖端放电，使水带上同种电荷，验电器箔片逐渐张开。 (2)模拟静电除尘实验装置如图2所示，取圆形铝板一块固定在绝缘支座上(绝缘支座可用玻璃棒固定在底座上制成，在中学物理实验室中易找到，本文后几个实验中均用到绝缘支座)，将缝衣针装上塑料棒后固定在铁架台上，调节铝板与针尖端间距6cm~8cm，用导线将

铝板和缝衣针分别与感应起电机相连，将点燃的蚊香放在铝板和针之间。让起电机起电，使铝板和缝衣针带电，蚊香烟被铝板吸附，若停止起电，烟又袅袅上升。 (3)旋转的风车取两个易拉罐，剪一部分铝皮，将铝皮碾压平整，剪出一直径约8cm的圆，再剪成图3a样式的风车，尽量使叶片对称，在其中心处打一小孔，嵌上子母扣作支撑轴承，取缝衣针固定于绝缘支座上，针尖端顶在子母扣的凹坑处，实验装置如图3b所示。实验时，用导线将针与起电机一极相连，转动起电机，起电后，由于叶轮的尖端放电，在反冲作用下，风车旋转起来。 (4)电风驱动的纸杯取一个一次性的薄纸杯，在杯底中心处打一小孔，嵌上子母扣作支撑轴承。取自行车辐条一根，一端挫尖，另一端固定于小木块上，尖端顶在子母扣的凹坑里，再取两片大些的易拉罐铝皮，碾压平整，分别剪成长约10cm，宽约4cm的长方形，而后剪成排针状，将两个排针用塑料夹固定在绝缘支座上，整个实验装置如图4所示。排针尖距纸杯约1cm，两个排针的尖端指向纸杯的切线方向，实验时，用两根导线分别将

maxwell作业——尖端放电现象以及尖端尺寸对放电的影响

尖端放电现象以及尖端尺寸对放电的影响电子专业张卓范泰安周艳飞

电磁感应的原理(一)

电磁感应原理：一、什么是电磁感应？电生磁、磁生电，这就是电磁感应。 1、电生磁：图1.1所示就是一个电生磁的实例图1.1图1.2 在一只铁钉上面用导线绕了一个线圈，当把线圈的两端分别连接在一个电池的正极和负极时，电流就会经由线圈流过，这时铁钉就具有了吸引铁屑的能力，铁钉就有了磁性，图1.1所示。此时把连接于电池的导线取消，流过线圈的电流被切断，铁屑有都离开铁钉，掉落下来，铁钉又失去了磁性，图1.2所示。因为线圈有电流流过而产生了磁性，因为线圈的电流被切断停止了电流的流过，又失去了磁性，这就是电生磁的现象。图 1.3 图1.4 既然导体流过电流就能产生磁，那么电流流动的方向和磁极（N极S

极）的方向有什么关系呢？。在电工原理的概念中，有一个著名的定则“右手螺旋定则”（也称“安培定则”），就是依据右手握拳，拇指伸直这种手的形态；来判断磁场的方向。也就是根据导体或者线圈内部电流的方向来判断磁场的方向：图1.3所示；这是一个闭合的回路，图中电流由电池的正极经过线圈流向负极，线圈上箭头方向是电流的方向，线圈内部产生磁力线的方向是左边是S极、右边是N极，这正好和图1.4所示的右手握拳，拇指伸直这种手的形态相吻合，即；右手四指所指是电流的方向，伸直拇指所指是磁场N极的方向（也就是磁力线的指向）。同样通电的直导线的周围也会产生以导线为圆心的同心圆磁场，图1.5所示。这个直导线流过电流的磁场和磁场的方向也可以采用右手握拳，拇指伸直这种手的形态来判断：如图1.6所示；右手握通电的直导线，拇指是电流的方向，握拳的四指就是围绕直导线磁场的方向。图1.5

图1.6 结论：导体通过电流就会产生磁场，并且磁场的方向和电流的方向有关。 2、磁生电图1.7是自行车发电机的构造原理图；图1.7图1.8

自然界的电现象

初中科学八年级（下）助学稿主备人：审核人: 班级姓名学号 3.1 自然界的电现象一．学习目标 1. 通过一些活动了解静电现象。知道摩擦起电和接触起电是常见的静电现象。 2. 了解电荷的类型和电荷间的作用规律。 3．知道在摩擦起电和接触起电的过程中，电荷只是在物质间发生转移，电荷的总量是守恒的。 4．知道尖端放电和火花放电是发生在大气中的电中和现象。二．课前预习 1.________________________叫摩擦起电。 2.自然界中存在着两种电荷：即_________和_________。电荷间的作用规律是：同种电荷相互_____________，异种电荷相互_____________。 3.不同物质原子的原子核对核外电子的束缚作用是并不_____________，两种不同物质相互摩擦时，对核外电子束缚作用相对较弱的物质的原子容易__________电子，这种物质由于___________电子就带__________，而__________电子的另一物质就带__________。 4．使物体带电的方法有_____________和_____________。 5．_____________和_____________是大气中常见的气体放电现象。 6.火花放电就是发生剧烈的现象，同时伴随着和。尖端放电是比较缓慢的局部现象，电荷从尖端处逐渐释放，与周围空气中的发生电中和。就是云层与云层之间发生的剧烈的电中和现象。三．课内导学静电现象（一）静电现象 1．观察图3.1.1并按要求进行猜想。注意：带电体具有吸引轻小物体的性质。 2．活动按图3.1.2和3.1.3进行，你观察到的现象是，这一现象说明了。（二）摩擦起电 1．摩擦起电现象。 2．电荷间的相互作用规律：。 3．阅读“顿牟掇芥”。（三）电荷守恒 1．摩擦起电的微观解释。认真阅读本节内容，明确摩擦起电的实质。 2．电荷守恒。在摩擦起电过程中两个物体所带电荷总是________的，并且是电荷，电荷的总量没有发生改变。 3．规定：与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷为正电荷，与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷。（四）接触起电

尖端放电的实验研究

尖端放电的实验研究文/赵强尖端放电现象是静电学的重要内容，有不少文献对尖端放电的演示实验（主要指烛焰偏向实验）作了论述，但结论不一，且存在一些不妥．本文将从理论和实验两个方面对这一现象作一探讨，并结合有关文献观点谈一下笔者的分析，同时介绍笔者在教学中自创的新实验．以供同仁参考讨论．一、尖端放电原理［1］对尖端放电现象，教材通常的解释是：电荷在导体上分布时，导体的尖端处电荷最多，因而尖端附近的电场特别强．在尖端强电场的作用下，空气中残留的离子会发生激烈的运动．在激烈运动过程中，它们和空气分子相碰撞，会使空气分子电离，从而产生大量的新离子．与尖端上电荷异号的离子受到吸引而趋向尖端，与尖端上的电荷中和．与尖端上电荷同号的离子受到排斥，远离尖端形成“电风”．二、“电风”问题的理论分析［2］、［3］根据上面的解释，学生常提出这样的疑问：既然与尖端上电荷异号的离子受到吸引而趋向尖端，那么，这些离子流也应形成“电风”，它不是向外的“吹风”，而是指向尖端的“吸风”．不少文献的作者也持“吸风”的观点．尖端放电时有没有“吸风”现象呢？要解释这一问题，就应对气体放电的物理过程作进一步分析．绝对纯净、中性状态的气体是不导电的，只有在气体中出现了带电粒子（电子、正离子、负离子）以后，气体才可能导电，并在电场作用下发展成为各种形式的气体放电现象．空气中含有数量很少的带电粒子，它们在电场的作用下会被吸向与之异号的电极，形成电流．此电流值极小，只能看作是微小的泄漏．但如果电场足够大时，吸向电极的带电粒子就会有足够的动能撞击中性气体分子使之电离，即发生碰撞游离．游离出来的带电粒子又参加到撞击中去，于是游离过程就象雪崩似地增长起来，称为电子崩．电场足够大时，这种电子崩可不必依赖外界游离因素而仅由电场作用自行维持和发展，这就形成了自持放电，发生自持放电的最低电场强度称为临界场强．在大体均匀的电场中，各处的强场差异不大．任意某处形成自持放电时，电子崩所形成的空间电荷将促使其它部分电场增长，自持放电会很快发展到电极间的整个间隙，气隙即被击穿．击穿后的气隙间正负带电粒子分别顺着和逆着场强方向向电极运动，不会形成固定指向的“电风”，即不会有“吹风”或“吸风”现象．在尖端电极的情况下，放电的发展过程有所不同．当电压还比较低时，尖端处的电场强度就有可能超过临界场强，即发生自持放电，由于离尖端稍远处场强已大为减弱，故自持放电只能局限在尖端附近的空间内，不能扩展出去．于是撞击游离产生的大量正负带电粒子大都集中在尖端附近，距尖端不过几个毫米，这一小区域我们不防称之为游离区．这样与尖端电荷同号的的带电粒子受到排斥而离开游离区，飞向远方，形成“吹风”现象．相反，与尖端电荷异号的带电粒子，受到吸引而趋向尖，并与尖端上的电荷中和．这部分趋向尖端的带电粒子大都分布在范围很小的游离区内，因而不会对外部形成“吸风”现象．教材中，有关尖端放电的插图中将游离区画得过大，又没加文字说明，是造成学生提出“吸风”疑问的主要原因．三、“电风车”反冲运动的分析［4］用感应起电机的两个电极分别给“电风车”带电，即分别使“电风车”带上正电荷或负电荷．两种情形下，“电风车”都会背离尖端指向而旋转，这是由于尖端放电时形成的“吹风”的反冲作用．图1 如图1所示，此时“电风车”的尖端受到三个力作用：（1）异号电荷的吸引作用；（2）同号电荷对尖端的排斥作用；（3）异号电荷被吸引到尖端中和时的碰撞作用．（1）和（3）对尖端的作用相反，可以抵消．但不论尖端电荷的正负，由于（2）的排斥作用的存在，就使得“电风车”做反冲运动．四、烛焰偏向的实验研究（一）文献观点 “电风”作用下的烛焰偏向实验，是说明尖端放电现象和“电风”存在的常用方法．已有不少文献对烛焰偏向的机理进行了深入探讨，

尖端放电

尖端放电导体尖端的电荷特别密集，尖端附近的电场特别强，就会发生尖端放电强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电,他属于一种电晕放电。他的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电势梯度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电。如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕 . 通常情况下，空气是不导电的，但是如果电场特别强，空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力，有可能被“撕”开，这个现象叫做空气的电离。由于电离后的空气中有了可以自由移动的电荷，空气就可以导电了，空气电离后产生的负电荷就是负离子，失去原子的电荷带正电，叫做正离子。（对孤立导体）导体表面有电荷堆积时，电荷密度与导体表面的形状有关。在凹的部位电荷密度接近零，在平缓的部位小，在尖的部位最大。当电荷密度达到一定的量值后，电荷产生的电场会很大，以至于把空气击穿（电离），空气中的与导体带电相反的离子会与导体的电荷中和，出现放电火花，并能听到放电声。如高压线有轮廓的地方，就会出现尖端放电。由于接到电源上，它一边放电，一边不停的提供放电需要的电荷，这种放电会持续下去。避雷针是另外一个好的例子。高大建筑物上安装避雷针，当带电云层靠近建筑物时，建筑物会感应上与云层相反的电荷，这些电荷会聚集到避雷针的尖端，达到一定的值后便开始放电，这样不停的将建筑物上的电荷中和掉，永远达不到会使建筑物遭到损坏的强烈放电所需要的电荷。雷电的实质是2个带电体间的强烈的放电，在放电的过程中有巨大的能量放出。建筑物的另外一端与大地相连，与云层相同的电荷就流入大地。显然，要是避雷针起作用，必须保证尖端的尖锐和接地通路的良好，一个接地通路损坏的避雷针将使建筑物遭受更大的损失。尖端效应尖端效应是带静电导体所具有的一个重要特点.

电磁感应原理的实际应用

电磁感应原理的实际应用一、电磁流量计电磁流量计（Eletro Magnetic Flowmeters，简称EMF）是20世纪50～60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的用来测量导电液体体积流量的新型流量测量仪表（见图1）。由于其独特的优点，目前已广泛地被应用于工业过程中各种导电液体的流量测量，如各种酸、碱、盐等腐蚀性介质；各种浆液流量测量，形成了独特的应用领域。它仅仅限于用来测量导电的且非磁性的液体。其基本工作原理是电磁感应定律。当液体在磁场中运动时，根据法拉第定律产生感应电动势。如果磁场垂直于流动液体的电绝缘管道，而液体的电导率又不太低，则装在管壁上的两个电极之间可测量到一个电压，这电压同磁通量密度、液体的平均流速以及两个电极之间的距离成正比。这样，就可以测得液体的流速，进而测得液体的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。若设液体的体积流量为，B──磁感应强度；D──测量管内径；──平均轴向流速。则 (1) (2) ∴ 题1(2001年理科综合)电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向

垂直于前后两面。当导电液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为（） A．B．C．D．解析：在时间t内，流过管中的流体体积为： (1) 流过管道的流体切割磁感线在上下两表面产生的电动势 (2) 又根据闭合电路欧姆定律有 (3) 则由（1）（2）（3）可得流体的流量 A项正确。 2.为了诊断病人心脏功能和动脉血液粘情况，需测量血管中血液的流量，如图示为电磁流量计示意图，将血管置于磁感强度为B的磁场中，测得血管两侧a、b两点电压为U，已知管的直径为d，则血管中血液的流量Q（单位时间内流过的体积）．（C）根据U=Bdv得v=流量Q=πd2v=.

导体尖端放电现象及其应用

导体尖端放电现象及其应用摘要：作为静电方面的重要现象，尖端放电已被人们认识很久，从静电屏蔽笼到如今的避雷针等，通过对它原理的逐步掌握，一方面人为的避免它给社会带去的损伤，另一方面将其运用到人们的日常生活中，为人类造福。关键字：尖端放电静电屏蔽避雷针引言：在中学阶段，通过“电风转筒”，“电风吹烛”等趣味物理实验的直观展现及教科书知识的学习，我对尖端放电现象有了初步的认识，也产生很大的兴趣。现在，由于大学对物理的进一步学习，我们可以更加科学的解释尖端放电的奥秘，揭开它的神秘面纱。原理分析：在强电场作用下，物体表面曲率大的地方(如尖锐、细小物的顶端)，等电位面密，电场强度剧增，致使它附近的空气被电离而产生气体放电，此现象称电晕放电。尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。对于电风转筒，气体在高电压静电场的作用下产生电离，带正电的离子集体流向尖形电极的负极，带负电的离子集体流向尖形电极的正极，从而带动塑料圆筒旋转。而电风吹烛，在尖端附近强电场的作用下，空气中散存的带电粒子加速运动，并获得足够大的能量，以至它们和空气分子碰撞时，能使后者离解成电子和离子，这些新电子和离子与其它空气分子碰撞时，又能产生大量新的带电粒子。与尖端上电荷异号的带电粒子受尖端电荷的吸引，飞向尖端，使尖端上的电荷被中和掉；与尖端上电荷同号的带电粒子受到排斥而从尖端附近飞开，蜡烛火焰的偏斜就是受到这种离子流形成的“电风”吹动的结果。实验中，不断给导体充电，可防止尖端上的电荷因中和而逐渐消失，使“电风”持续一段。应用：一般的电子打火装置如打火炉、打火机、沼气灯的点火装置，氩弧焊的钨极针，避雷针，还有工业烟囱除尘的装置等等都是运用了尖端放电的原理。对于电子打火装置，主要运用的是尖端放电中的火花放电，在导体带电量较大电位较高时,尖端放电多为火花型放电。这种放电伴有强烈的发光和破坏声响,其电离区域由尖端扩展至接地体(或放电体),在两者之间形成放电通道。由于这种放电的能量较大,所以其引燃引爆及引起人体电击的危险性较大。而高大建筑物上安装的避雷针，是由于当带电云层靠近建筑物时，建筑物会感应上与云层相反的电荷，这些电荷会聚集到避雷针的尖端，达到一定的值后便开始放电，这样不停的将建筑物上的电荷中和掉，永远达不