高中物理 第2章 电势能与电势差 第2节 电势与等势面 尖端放电的特点素材 鲁科版选修3-1（通用）

高中物理 第2章 电势能与电势差 第2节 电势与等势面 尖端放电的特点素材 鲁科版选修3-1（通用）

尖端放电的特点 ‎ 在导体的带电量及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,曲率越大，面电荷密度越高，其附近场强也就越强。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，人的手指相对于背部等等，前者都可认为是尖端，都容易产生尖端效应。而且，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端效应。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。‎ 尖端放电的形式主要有电晕放电和火花放电两种。在导体带电量较小而尖端又较尖时，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，并伴有微弱的荧光和嘶嘶声。因放电能量较小，这种放电一般不会成为易燃易爆物品的引火源，但可引起其他危害。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。‎ 火花型尖端放电随两极间距的减小而更易发生。这可由击穿电压随极间距离的减小而下降来说明。‎ 尖端放电的发生还与周围环境情况有关。环境温度越高越容易放电。因为温度越高，电子和离子的动能越大，就更容易发生电离。另外，环境湿度越低越容易放电。周围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。因为气压越低气体分子间距越大，电子或离子的平均自由程越大，加速时间越长，动能越大，更容易发生碰撞电离。‎