9.4 静电的防止与利用 · 原理可视化

• 静电平衡时，导体表面越尖锐处电荷密度越大，其附近的电场也越强。
• 强电场使空气分子中正负电荷分离——空气被电离；异种离子奔向尖端并与尖端电荷中和，相当于尖端“失去”电荷，这就是 尖端放电。
• 利用：避雷针、燃气灶电子点火器（钉尖形电极）。
• 防止：高压设备表面做得光滑；验电器金属杆上端做成金属球，避免尖端放电漏掉电荷。

拖动 E₀ 看尖端附近场强变化，再点“尖端放电”看空气被电离的瞬间。

• 外屏蔽：金属壳在外电场中达到静电平衡后，内部场强处处为零，腔内不受外部电场影响。
• 内屏蔽：把壳接地，腔内电荷产生的电场也不会影响到壳外。
• 应用：超高压带电作业服的金属丝织物、话筒屏蔽线、电子仪器的金属网罩、雷雨天躲进汽车。

切到“腔内电荷”并勾选接地，比较壳外电场的变化。

• 锯条尖端电荷密集，尖端附近场强最大，那里的空气先被电离。
• 电离出的负离子碰到烟尘微粒，使微粒带负电。
• 带电微粒在静电力作用下向正极（金属片）运动并被吸附——瓶内变清。

点“摇动起电机”，看烟尘被电离、带电、定向移动的全过程。

• 静电本身不可怕，积累起来才造成危害：纸张吸附、吸附尘埃、药品不纯。
• 防止办法的本质只有两条：让电荷流走（接地、导电纤维）或 让它不易积累（增加空气湿度、使用抗静电剂）。
• 加油前触摸静电释放器，就是把身上的电荷导走。

点“接地”，看电荷沿导线流向大地、物体重新变为中性。