靜電感應英文解釋翻譯、靜電感應的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 electrostatic induction
【化】 electrostatic induction
相關詞條:
1.electrostaticinduction
分詞翻譯:
靜的英語翻譯:
calm; quiet; still
【電】 stat
電感應的英語翻譯:
【化】 electric induction
專業解析
靜電感應(Electrostatic Induction)是指當一個帶電體靠近導體時,導體内部電荷因電場作用重新分布,導緻導體兩端出現等量異號電荷的現象。其核心機制是外部電場使導體中的自由電荷定向移動,直至感應電荷産生的内部電場與外部電場抵消,達到靜電平衡狀态。
一、物理過程與原理
-
電荷重分布
帶電體(如帶正電)接近中性導體時,導體中的自由電子受吸引力向靠近帶電體的一端聚集,遠端則因電子缺失顯正電性(如MIT OpenCourseWare所述。
公式表達:感應電荷量 ( Q{text{ind}} ) 與源電荷 ( Q ) 滿足 ( |Q{text{ind}}| leq |Q| ),距離越近則越接近等值。
-
靜電平衡條件
導體内部電場強度為零,電荷僅分布于表面(IOP Publishing實驗驗證。
二、工程應用實例
-
靜電屏蔽(Faraday Cage)
利用導體空腔隔絕外部電場,應用于精密儀器防護(如美國國家标準與技術研究院NIST指南。
-
靜電除塵/印刷
感應電荷使顆粒物或油墨吸附于電極,用于工業除塵與噴墨打印(美國專利US 6,561,484。
-
半導體制造
通過靜電吸盤(ESC)感應晶圓背面電荷,實現真空吸附固定(Applied Materials技術白皮書。
三、與相關概念的區分
- 靜電感應 vs. 靜電放電(ESD):前者為電荷分布現象,後者為電荷瞬間釋放過程。
- 靜電感應 vs. 摩擦起電:感應無需接觸,摩擦起電需直接接觸并轉移電子(IEEE靜電學協會定義。
參考文獻
- 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/
網絡擴展解釋
靜電感應是指導體在外部電場作用下,其内部電荷重新分布的現象。以下是綜合多個權威來源的詳細解釋:
一、核心定義
當帶電體靠近導體時,導體中的自由電荷因電場作用發生定向移動,導緻導體兩端出現等量異種電荷。靠近帶電體的一端産生與帶電體電性相反的電荷,遠離端則産生相同電性電荷。
二、發生原理
- 電荷相互作用:帶電體産生的電場會吸引導體中的異種電荷(如自由電子),同時排斥同種電荷。例如,帶負電的橡膠棒靠近導體時,導體近端會感應出正電荷,遠端積累負電荷。
- 靜電平衡:最終導體内部電場強度為零,電荷停止移動,此時導體表面電荷分布穩定。
三、關鍵特性
- 電荷守恒:感應過程中導體總電荷量不變,僅電荷分布改變。
- 瞬時性:電荷重新分布過程極快,通常在微秒級别完成。
- 可逆性:移除外電場後,導體恢複電中性。
四、相關應用與現象
- 感應起電:通過靜電感應使導體帶電的方法,如範德格拉夫起電機原理。
- 靜電屏蔽:封閉導體空腔可隔絕外部電場,保護内部設備。
- 工業危害:粉塵靜電感應積累可能引發爆炸,需采取防靜電措施。
五、發現曆史
由英國科學家約翰·坎頓(1753年)和瑞典科學家約翰·卡爾·維爾克(1762年)先後發現。
公式表達
靜電平衡時導體内部場強:
$$
E{text{内部}} = 0
$$
表面場強方向:
$$
E{text{表面}} perp text{導體表面}
$$
如需進一步了解具體實驗案例(如彎曲水流演示)或防靜電技術細節,可參考、8、12的完整内容。
分類
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