靜電為何有如此高電壓,兼問電壓的本質是什麼,跟電量什麼關係?

時間 2021-05-11 22:23:10

1樓:漢子

首先,靜電的電流也不低,靜電放電時呈現脈衝放電形式,放電時間短而已,靜電的危險大部分都是根據電流效應來體現的。

要說本質,目前而言,靜電是材料內部的電荷轉移,和電量沒有關係,電量是表徵引數,本質是電荷發生轉以後的對地電位。

2樓:五閒生

這裡先只回答問題的第二部分即電池的電量、大小、體積等關係。

一般常用電池利用的是材料的電化學能(詳細需了解電池充電將電能以電化學能儲存的原理)。由不同電極材料獲得的電化學能是不同的,這也是電池有不同種類的原因。

但是,不管使用什麼材料,在單位面積(體積)上能獲得的電化學能是有限的。如圖1,用圓代表電極,面積、體積一定的電極能儲存的最大能量只能把圓完全充滿,這可以理解為電池的電極材料上極小的乙個點,也可以理解為是乙個電池單元(cell)。從這個單元的能獲得電壓、電量是確定的。

對於同一種電池,為了獲得更大能量的電池,就需要將這種單元併聯起來,如圖2。因為各個單元的電壓確定,併聯不會改變電壓。併聯的越多,所獲得電池儲能的能量就越多,相應地體積就越大。

這就是體積越大電量越大,但電壓不變的原因。

要提高電壓,就要把這類單元串聯起來,如圖3。串聯的越多,電壓就越高。正如將兩節電池串聯起來能獲得更高的電壓一樣。同理,要獲得更大的電流,就將多節電池併聯起來即可。

這種串聯併聯可以同時進行。要注意的是,即使是同一類電極材料製成的電池單元、電池,其個體也會存在差異。因此,大量的電池(單元)串聯併聯是有技術問題的,串聯時可能使得各個串聯單元承受的電壓不均,併聯時可能是各個併聯單元的電流分布不均,這也是為什麼新舊電池最好不要混雜使用的原因。

附帶說一句,電容器以極化電荷(可理解為靜電)的方式儲存電能,其提高電壓、增大電量的原理和電池類似。

3樓:

電壓的本子是同種電荷的聚集,而靜電壓如此這高,能達到尖端放電,這涉及到擊穿電壓,300萬伏特/m,因為尖端曲率半徑小,更容易達到擊穿電壓。

4樓:

電壓產生的根本原因跟水壓類似。水壓的產生是水受到重力產生壓力,電壓是正負電荷之間的電場力的相互作用而產生。

同樣,我們可以把電源看成是水幫浦,同一臺水幫浦轉速慢,能量低,產生水壓低;轉速快水壓高。

電源其實就是個電荷幫浦,輸入其他形式的能量,比如:動能、光能等,使電池內部的正負電荷克服之間的電場力,強行將它們分開,正極聚集大量正電荷,負極聚集大量負電荷。同樣乙個電源,能量轉換規模越大,輸出的電壓就越高。

在電源外,接通電路,正極上的正電荷受負極負電荷的吸引,就會順著外電路流向負極,形成電流。

5樓:安德飛

我認為可以使用電容放電來解釋靜電,攜帶靜電的物體相對於大地是乙個電容,但有導體觸碰(實際上有極短的距離)靜電體時,擊穿空氣放電,靜電體瞬間放電,所以短時間電壓很高,事實上在沒有放電前,靜電體對地又幾乎沒有電壓。

6樓:班傑明

兩個點之間的電壓,是電子在某兩個點之間受到的力的大小。

靜電與電池和發電機的區別,在於能否提供持續的電壓電流。

電壓與物體帶電量有關。但電池的容量,和帶電量是兩個不同的概念。電池的容量,等於維持電壓的時間長短。

大電池和小電池接到相同的電容上,然後斷開,該電容帶的電荷量都是一樣的。

但把電容的電放完之後再充,大電池能提供該電容的10000次充放電,小電池只能提供50次。

充電不是因為電池裡面很多電荷,而是因為電池裡面的化學物質有分離正負電荷的能力。

手機編輯,回去再用電腦改改。

因為電壓U=E d =F d /q。也就是說,如果乙個測試電子在某兩個點之間受到的力一直都大,則電壓大。

靜電的本質,就是電子由於摩擦,從乙個物體A跑到另外乙個物體B去了。那樣A和B分別有正和負的電。乙個測試電子在A與B之間,異性相吸,自然受到有力,那麼自然會有電壓。

帶靜電的物體正負電荷量可能很大,那麼測試電子受到的力就大。帶靜電物體兩個物體可能離得很近,那麼測試電子放在它們之間,距離越近,則受到吸力的排斥力可能很大,電壓自然很高。

發電機的原理是用切割磁場的方法,把正負電子分開。與靜電摩擦的方法不一樣。靜電放掉了就沒電了,但發電機能一直產生電壓,即使用燈泡等額定功率的去連線正負極,也能維持住那個電壓。

當然發電機和電池的原理是維持電壓,通常電壓不會太高的,不然維持不住。

你想要發電機產生高壓,可以通過變壓器,改變切割磁感線的線圈數量。

而靜電通過摩擦,總共只有那麼多一點電。一下就放掉了。通過燈泡的話也只能亮一瞬間。當然電量多也是能電死人的,例如大電容和閃電。

7樓:莽野蠻人

靜電和電池是兩回事,電池不是直接儲存的電荷,而是將電能轉化為化學能儲存的,電池的電壓取決於化學能轉換回電能的過程,即介質和濃度等。

如果電池也像靜電一樣,直接儲存電荷,毫無疑問,這時電池電量越大,電壓越高,就像電容一樣。我想這個就是題主的困惑吧?

隨便說兩句,無圖無公式。。。。

8樓:

你需要學明白高中物理。

電池的「電壓」是電動勢,由化學反應提供非靜電力,與物質濃度,物質本身性質,溫度什麼的有關。ΔG=-nFE=-RTlnk什麼的,E就是電動勢。

電容的「電壓」,或者說所謂的靜電,真的是電勢差啊,是靜電場對路徑積分啊!U=∫E·dS 此處E是靜電場,U為電壓

9樓:Leon Ingol

真心是問了好幾個問題

首先,什麼是電壓?電壓就是電場在空間上的累積,核心是啥,是電場。電場是由什麼產生的?

兩種,電荷靜止在一點,這樣的就是靜電場,也就是毛衣上啪的一聲響,第二種是有旋場,這是啥,就是一根兒變化的磁感線在周邊感應出的電場。第二種先不考慮。只看第一種,直觀的說,就是電荷越多電場越強,電場越強在單位空間的累積量越高,也就是所謂的電壓越高,所以說電壓高並不反映本質問題,本質是電場強。

另外乙個問題,電荷量多寡為什麼不能等比例的決定電壓大小?這個其實是電介質的極化所導致的。在平行極板中分別加入兩組介質,一種是空氣,一種是常用的絕緣材料聚乙烯,在極板上有電荷,極板間形成了勻強電場,本來極板上的電荷數量一樣多,但是想象這樣乙個場景,空氣分子原來是雜亂無章的空間排列,在空間中呈現電中性,突然極板上的電荷產生了電場穿過空氣介質,這會直接造成空氣分子的正負帶點體重新排列,產生乙個和原電場相反的反向極化電場,這樣就削弱了原電場在空間中的作用,這種現象在所有的介質中都存在,但是削弱程度不一樣,回過頭來看聚乙烯絕緣板,他因為極化產生的反向電場強於空氣,這樣在聚乙烯材料中的合電場就比空氣中的小,這樣電場在相同距離上的累積就小,這樣兩極板間的電壓就小,最後就是你看到的明明兩個板子的電荷量一樣,電壓卻不一樣的原因了。

另外吐槽一下很多教材只是堆積名詞,並不從問題的本質入手解釋問題,不去講乙個物理場景,鬼才搞得懂

10樓:不哥

這麼說吧,電壓越高,電荷受力越大速度越快。而電流大小的定義是單位時間內通過橫截面的電荷的多少。因此,電壓越高,速度越快,單位時間通過橫截面的電荷就多了,電流越大。

但是靜電電量很小,就是說電荷總數就那麼點,它速度再快,單位時間內通過橫截面的電荷數也有限,電流仍然很小

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