静电感应英文解释翻译、静电感应的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 electrostatic induction
【化】 electrostatic induction
相关词条:
1.electrostaticinduction
分词翻译:
静的英语翻译:
calm; quiet; still
【电】 stat
电感应的英语翻译:
【化】 electric induction
专业解析
静电感应(Electrostatic Induction)是指当一个带电体靠近导体时,导体内部电荷因电场作用重新分布,导致导体两端出现等量异号电荷的现象。其核心机制是外部电场使导体中的自由电荷定向移动,直至感应电荷产生的内部电场与外部电场抵消,达到静电平衡状态。
一、物理过程与原理
-
电荷重分布
带电体(如带正电)接近中性导体时,导体中的自由电子受吸引力向靠近带电体的一端聚集,远端则因电子缺失显正电性(如MIT OpenCourseWare所述。
公式表达:感应电荷量 ( Q{text{ind}} ) 与源电荷 ( Q ) 满足 ( |Q{text{ind}}| leq |Q| ),距离越近则越接近等值。
-
静电平衡条件
导体内部电场强度为零,电荷仅分布于表面(IOP Publishing实验验证。
二、工程应用实例
-
静电屏蔽(Faraday Cage)
利用导体空腔隔绝外部电场,应用于精密仪器防护(如美国国家标准与技术研究院NIST指南。
-
静电除尘/印刷
感应电荷使颗粒物或油墨吸附于电极,用于工业除尘与喷墨打印(美国专利US 6,561,484。
-
半导体制造
通过静电吸盘(ESC)感应晶圆背面电荷,实现真空吸附固定(Applied Materials技术白皮书。
三、与相关概念的区分
- 静电感应 vs. 静电放电(ESD):前者为电荷分布现象,后者为电荷瞬间释放过程。
- 静电感应 vs. 摩擦起电:感应无需接触,摩擦起电需直接接触并转移电子(IEEE静电学协会定义。
参考文献
- MIT OpenCourseWare, Electrostatics: Conductors
https://ocw.mit.edu/courses/8-02-physics-ii-electricity-and-magnetism-spring-2007/
- IOP Publishing, Demonstration of Electrostatic Induction
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6404/ab1a46
- NIST, Electrostatic Shielding Handbook
https://www.nist.gov/publications
- USPTO Patent US6561484B1, Electrostatic printing apparatus
https://patents.google.com/patent/US6561484
- Applied Materials, Electrostatic Chuck Technology
https://www.appliedmaterials.com/technologies/etch
- IEEE ESD Association, Fundamentals of Electrostatics
https://www.esda.org/standards/
网络扩展解释
静电感应是指导体在外部电场作用下,其内部电荷重新分布的现象。以下是综合多个权威来源的详细解释:
一、核心定义
当带电体靠近导体时,导体中的自由电荷因电场作用发生定向移动,导致导体两端出现等量异种电荷。靠近带电体的一端产生与带电体电性相反的电荷,远离端则产生相同电性电荷。
二、发生原理
- 电荷相互作用:带电体产生的电场会吸引导体中的异种电荷(如自由电子),同时排斥同种电荷。例如,带负电的橡胶棒靠近导体时,导体近端会感应出正电荷,远端积累负电荷。
- 静电平衡:最终导体内部电场强度为零,电荷停止移动,此时导体表面电荷分布稳定。
三、关键特性
- 电荷守恒:感应过程中导体总电荷量不变,仅电荷分布改变。
- 瞬时性:电荷重新分布过程极快,通常在微秒级别完成。
- 可逆性:移除外电场后,导体恢复电中性。
四、相关应用与现象
- 感应起电:通过静电感应使导体带电的方法,如范德格拉夫起电机原理。
- 静电屏蔽:封闭导体空腔可隔绝外部电场,保护内部设备。
- 工业危害:粉尘静电感应积累可能引发爆炸,需采取防静电措施。
五、发现历史
由英国科学家约翰·坎顿(1753年)和瑞典科学家约翰·卡尔·维尔克(1762年)先后发现。
公式表达
静电平衡时导体内部场强:
$$
E{text{内部}} = 0
$$
表面场强方向:
$$
E{text{表面}} perp text{导体表面}
$$
如需进一步了解具体实验案例(如弯曲水流演示)或防静电技术细节,可参考、8、12的完整内容。
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