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导体静电平衡条件(续2)

下一节:week2课件

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导体静电平衡条件(续2)课程教案、知识点、字幕

闪电其实是云层带电

电场很强

对空气有个击穿

把电荷流到大地

就是这么一个过程

在这过程中

这些电子加速碰撞这些离子和原子

它会伴随着发光的

这就是闪电

下面一个图片

就是雷击到草地上的时候

到地面以后

这些电量

还要继续在地面上向四处分散走

这个时候就会留下这样的痕迹

下一个图

就是飞机在武汉降落的时候

它遭到雷击的图片

飞机遭到雷击

当然这不是很好的事

这个飞机当然没出什么事

为了防止这种现象

你会注意到

飞机的机翼上都带有针尖

其实这是想利用尖端放电

使得飞机

当电荷积聚到一定程度的时候

它通过尖端放电向外放掉

这样保持飞机和外边的电势差

不是很高

防止雷击

这是关于避雷针原理的一个演示试验

假如这两个极板带上高压的话

由于他们之间电压比较强

会出现放电现象

你也可以把它想成

雷击建筑这么一个过程

这就是相当于向这个圆球放电了

现在我这里边有一个尖的导体

现在我把它放上去

放上去以后

你会发现这个时候

放电就在尖端进行

那个圆的代表建筑的那个导体

就变得安全了

这就是避雷针的原理

避雷针竖起来以后

闪电击中避雷针

而不击中建筑物

这是静电点亮日光灯的试验

我们知道日光灯之所以亮

就是因为这有个跳泡

跳泡作用是使得你加的电压

瞬间有个高压

这高压加速这里边的电子

电子击穿这里边的气体

然后导致发射一些紫外线

这些紫外线打到管灯的荧光壁上

就看到光了

所以这里边很重要的是什么呢

是要有一个高压使得电子加速

没有这个跳泡的话

你通常是点不亮这个日光灯的

你看

你把开关开了可是仍然点不亮

但是这个时候我用这个塑料丝团

因为它带有静电的话

它仍然可以加速这里边的电子

点亮这个日光灯

我们看一下

还有一个比较有

前途的技术是什么呢

就是防止雷击

我们知道防止雷击的方法

是利用避雷针

可是有的时候

雷击发生在什么地方

还是很难预测

它有的时候会击中一些

重要的建筑和物体上的话

会造成损失和破坏

为个防止这种现象呢

我们可以做这样一个装置

就是在雷雨天的时候

我们向天上发射强激光束

这个激光束使得沿着这个激光束

会发生电离

发生电离以后呢

如果这个云层上

积累了足够多的电荷的话

那么沿着电离的这个通道

发生击穿这个几率

明显要高

这等于是什么呢

人为的引雷

把它引到没有什么危险的地方

是这样一个技术

大家现在看到的是

一个导体空腔

带上电以后呢

电荷在外表面

所以你看这些穗都是直起来的

可是内壁是不带电的

你不信我试一试

我把这里边电取出来

假如里边带电的话

我把它放到这个静电计上

它就应该有反应

它没有反应啊

但是我要从外壁

把这些电搬过来的话

你就会发现它就有反应

这是用导体丝

编织的一个鸟笼形状的东西

红线都是挂在鸟笼子外面的

黄线是搭在鸟笼子内侧

带上电以后我们会发现

这个红线都立起来了

而那些黄线都耷拉着

说明什么呢

说明这个鸟笼子的外壁

带上电荷有电荷分布

可是内壁没有电荷分布

那么导体内壁不带电

这个现象呢

我们可以用来制作

范德格喇夫起电机静电加速器

这是它的一个示意图

假设这是一个导体球壳

现在这上面有一个皮带轮

我现在在这上面加一个高压

这是1万伏的高压

然后这上面有一个尖端

由于尖端放电

它会把正电荷喷到皮带上

皮带由于转动

就会把这个正电荷带上来

带到这个球壳附近的时候呢

这上面放几个刷子

这个刷子是用导体做的

由于导体内壁是不带电的

那么这个电荷

通过毛刷子转移到导体内壁以后

导体内壁不带电

所以它又转移到导体外壁去了

所以导体内壁永远是空的

所以你喷上来的电荷

总是可以转移到这个导体壳上

这样呢

这个导体球壳上的电荷呢

就会积累的越来越多

可以达到多高呢

就可以使得这个导体球壳的电势

相对于地面了当然是

达到100万伏

这个100万伏的高压

我们可以利用来加速电子

这个电子的能量

就可以达到1兆电子伏特

1兆电子伏特什么概念呢

就是电子的运动速度

能达到九成的光速

那么这当然是可以用来做

很多的其它试验

加速器在物理学里边

是非常重要的

当然这是一个非常简单的

加速不太高的这么一个加速器

好 这节内容就讲到这儿

谢谢

大学物理2 (电磁学、光学和量子物理)课程列表:

WEEK1

-电荷和库仑定律

--引言

--电荷

--库仑定律

-WEEK1--电荷和库仑定律

-电场及叠加原理,电偶极子

--电场和电场强度

--点电荷电场及叠加原理

--点电荷电场及叠加原理(续1)

--点电荷电场及叠加原理(续2)

--点电荷电场及叠加原理(续3)

-WEEK1--电场及叠加原理,电偶极子

-高斯定律

--电通量

--立体角*

--高斯定律的证明*

--高斯定律和电场线

--高斯定律的应用

--高斯定律的应用(续)

-WEEK1--高斯定律

-WEEK1--本周作业

-week1课件

WEEK2

-静电场环路定理、电势和叠加原理

--环路定理

--电势和叠加原理

--电势和叠加原理(续)

--电势梯度

--等势面

-WEEK2--静电场环路定理、电势和叠加原理

-静电能

--电荷系静电能

--电荷系静电能(续1)

--电荷系静电能(续2)

-WEEK2--静电能

-导体静电平衡

--物质中电场

--导体静电平衡

--导体静电平衡条件(续1)

--导体静电平衡条件(续2)

-WEEK2--导体静电平衡

-WEEK2--本周作业

-week2课件

WEEK3

-导体周围电场

--有导体时静电场的计算

--有导体时静电场的计算(续)

-WEEK3--导体周围电场

-静电屏蔽

--导体壳与静电屏蔽

-WEEK3--静电屏蔽

-电容及电容器

--电容及电容器

--电容及电容器(续)

-WEEK3--电容及电容器

-电介质

--介质对电场的影响

-WEEK3--电介质

-极化强度矢量,极化电荷

--极化强度

--极化电荷

-WEEK3--极化强度矢量,极化电荷

-WEEK3--本周作业

-week3课件

WEEK4

-极化规律、电位移矢量

--电介质的极化规律

--电介质的极化规律(续)

--电位移矢量及其应用

--电位移矢量及其应用(续)

-WEEK4--极化规律、电位移矢量

-有介质时静电场能量

--有介质时静电场能量

-WEEK4--有介质时静电场能量

-电流密度、稳恒电流和稳恒电场

--电流密度

--稳恒电流和稳恒电场

-WEEK4--电流密度、稳恒电流和稳恒电场

-电动势、欧姆定律的微分形式及基尔霍夫定律

--电动势

--欧姆定律

--欧姆定律(续)

-WEEK4--电动势、欧姆定律的微分形式及基尔霍夫定律

-电流微观图像和暂态过程

--电流微观图像

--电容器的充放电(暂态过程)*

-WEEK4--电流微观图像和暂态过程

-本周作业

--week4--本周作业

-week4课件

WEEK5

-洛仑兹力、磁感应强度

--电流磁效应

--磁场和磁感应强度

-WEEK5--洛仑兹力、磁感应强度

-毕-萨-拉定律、磁场叠加原理和磁场高斯定理

--毕-萨-拉定律

--毕-萨-拉定律(续)

--磁场高斯定律

-WEEK5--毕-萨-拉定律、磁场叠加原理和磁场高斯定理

-静磁场环路定理

--安培环路定理及其应用

--安培环路定理及其应用(续1)

--安培环路定理及其应用(续2)

-WEEK5--静磁场环路定理

-安培力和霍尔效应

--带电粒子在磁场中的运动

--霍尔效应

--安培力

-WEEK5--安培力和霍尔效应

-WEEK5--本周作业

-week5课件

WEEK6

-载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩、磁矩

--载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩

-WEEK6--载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩、磁矩

-磁介质对磁场的影响和原子磁矩

--磁场中的磁介质

--原子的磁矩

-WEEK6--磁介质对磁场的影响和原子磁矩

-磁化强度矢量、磁化电流和磁场强度H及其环路定理

--磁介质的磁化

--磁化电流

--有磁介质时磁化的规律

-WEEK6--磁化强度矢量、磁化电流和磁场强度H及其环路定理

-WEEK6--本周作业

-week6课件

WEEK7

-铁磁介质和简单磁路

--磁场的界面关系

--铁磁性材料

-WEEK7--铁磁介质和简单磁路

-法拉第电磁感应定律

--法拉第电磁感应定律

--电磁感应定律和磁通连续定理的普适性

-WEEK7--法拉第电磁感应定律

-动生电动势和感生电动势、感生电场和涡流

--动生电动势

--感生电动势和感生电场

--涡电流

-WEEK7--动生电动势和感生电动势、感生电场和涡流

-自感和互感

--自感

--互感

-WEEK7--自感和互感

-WEEK7--本周作业

-week7课件

WEEK8

-暂态过程和磁场能量

--RL电路的暂态过程

--磁场的能量

-磁场和电场的相对性

--电场和磁场的相对性

-位移电流和麦克斯韦方程组

--麦克斯韦方程组和电磁波

--麦克斯韦方程组

-WEEK8--位移电流和麦克斯韦方程组

-电磁波、坡因廷矢量和光压

--电磁波

--坡印廷矢量

--电磁波的动量

--光压——辐射压强

-本周作业

--week8--本周作业

-week8课件

WEEK9

-波动光学—引言

--波动光学——引言

-WEEK9--波动光学—引言

-杨氏双缝干涉、相干光

--光的干涉

--双缝干涉

-WEEK9--杨氏双缝干涉、相干光

-光源及发光性质

--光源的发光特性

--时间相干性

--空间相干性

-WEEK9--光源及发光性质

-光程、等倾和等厚干涉

--光程

--薄膜干涉(一)

--薄膜干涉(二)

-WEEK9--光程、等倾和等厚干涉

-迈克耳逊干涉仪

--迈克耳逊干涉仪

-WEEK9--本周作业

-week9课件

WEEK10

-衍射现象、单缝夫琅禾费衍射

--惠更斯原理

--单缝夫琅禾费衍射

--单缝夫琅禾费衍射(续)

-WEEK10--衍射现象、单缝夫琅禾费衍射

-光栅衍射

--光栅衍射

--光栅衍射(续)

-WEEK10--光栅衍射

-光学仪器分辨本领

--光学仪器的分辨本领

--光学仪器的分辨本领(续)

-WEEK10--光学仪器分辨本领

-X射线晶体衍射

--X射线的衍射

-WEEK10--X射线晶体衍射

-WEEK10--本周作业

-week10课件

WEEK11

-光的偏振状态和偏振片

--光的偏振状态

--光的偏振状态(续)

--起偏和检偏

-WEEK11--光的偏振状态和偏振片

-反射和折射光偏振

--反射和折射及散射光的偏振

-WEEK11--反射和折射光偏振

-晶体双折射、波片

--双折射

--双折射(续)

--波片

-WEEK11--晶体双折射、波片

-偏振光干涉、人工双折射和旋光

--偏振光的干涉

--人工双折射

--旋光现象

-WEEK11--偏振光干涉、人工双折射和旋光

-量子物理诞生和黑体辐射

--量子物理

--黑体辐射

-WEEK11--量子物理诞生和黑体辐射

-WEEK11--本周作业

-week11课件

WEEK12

-光电效应、光子和康普顿效应

--光电效应

--光子

--光子(续)

--光子(续2)

--康普顿效应

-WEEK12--光电效应、光子和康普顿效应

-物质波、波函数和概率密度

--物质波

--波函数

--波函数(续)

-WEEK12--物质波、波函数和概率密度

-不确定性关系

--不确定关系

-WEEK12--不确定性关系

-薛定谔方程

--薛定谔方程

-WEEK12--薛定谔方程

-一维无限深势阱

--一维无限深势阱

-WEEK12--一维无限深势阱

-WEEK12--本周作业

-week12课件

WEEK13

-一维问题

--一维谐振子

--势垒穿透

--扫描隧道显微镜

-WEEK13--一维问题

-氢原子能级和角动量

--原子中的电子

--玻尔理论发展的基础

--氢原子的量子力学处理

--能量量子化

-WEEK13--氢原子能级和角动量

-电子自旋、费米子和泡利不相容原理

--电子自旋与自旋轨道耦合

--碱金属原子光谱的双线

--微观粒子的不可分辨性

--各种原子核外电子排布

-WEEK13--电子自旋、费米子和泡利不相容原理

-WEEK13--本周作业

-week13

WEEK14

-X射线、激光、分子光谱简介

--video

--Video

--分子光谱简介

--激光

--光学谐振腔

-WEEK14--X射线、激光、分子光谱简介

-固体电子气模型和量子统计

--固体

--自由电子气体模型

--量子统计

-WEEK14--固体电子气模型和量子统计

-能带模型

--能带

-能带模型--作业

-本周作业

--WEEK14--本周作业

-week14

WEEK15

-半导体和PN结

--Video

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-WEEK15--半导体和PN结

-原子核性质、核磁共振

--Video

--Video

--Video

-WEEK15--原子核性质、核磁共振

-放射性和衰变规律

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--α衰变

--穆斯堡尔效应

--β衰变

-WEEK15--放射性和衰变规律

-结合能、核力

--核的结合能

--核力

-WEEK15--结合能、核力

-粒子物理简介

--基本粒子

-WEEK15--粒子物理简介

-本周作业

--WEEK15--本周作业

-week15课件

期末考试

-期末考试--期末考试题Part1

-期末考试--期末考试Part2

-期末考试--期末考试Part3

导体静电平衡条件(续2)笔记与讨论

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