基礎(chǔ)靜電學(xué)

前言

近年來由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多交叉學(xué)科不斷應(yīng)運(yùn)而生，而其中有些不泛是過去未被人們發(fā)現(xiàn)或過去尚未被人們重視的領(lǐng)域，本書所討論的基礎(chǔ)靜電學(xué)就是其中明顯的一例。約在20年前，東南大學(xué)物理系為適應(yīng)工程實(shí)際的需求，開設(shè)了“應(yīng)用靜電基礎(chǔ)”的選修課，并由朱桐華教授首次主講，但苦于無合適的教材可用，遂由本人根據(jù)法國Poitiers大學(xué)的G。Touchard教授和日本愛知工業(yè)大學(xué)的大橋朝夫教授送給我的資料，以及國內(nèi)各大學(xué)問的學(xué)術(shù)交流資料等綜合譯編成一本教材，其中更值得一提的是大橋朝夫教授聽說我要編寫教材，他把自己在日本愛知工業(yè)大學(xué)為研究生和本科生開設(shè)靜電課程的0HP透明片講稿、講課筆記本、給學(xué)生用的習(xí)題等都送來供我選用。當(dāng)時的教材是由柯景風(fēng)教授親自刻蠟紙?jiān)儆陀〕芍v義供學(xué)生使用的。因此，這里凝聚了眾多同事、朋友們的心血。該教材使用幾年后，我又補(bǔ)充了不少內(nèi)容，其中也包括本人的科研工作和學(xué)術(shù)論文，編成本書的初稿。其后又逐步修訂、潤色，力臻豐滿、完善而成書。本書編寫的初衷：其一是將一些基礎(chǔ)靜電知識量化后講述，因?yàn)閲鴥?nèi)尚無一本配有較多計(jì)算和練習(xí)的基礎(chǔ)靜電教科書，這本書也算是一個補(bǔ)充。我常常對學(xué)生說：“沒有量化，就不能深化?！睂茖W(xué)現(xiàn)象認(rèn)識的深入，一定要使之量化才行；其二是盡可能使靜電現(xiàn)象系統(tǒng)化、科學(xué)化，并能引導(dǎo)學(xué)生用基礎(chǔ)理論去思考科技前沿問題。當(dāng)然，本書能否達(dá)到這個要求，就請專家、學(xué)者和讀者們評價并指正了。最后，我還要再次感謝G.Touchard教授、大橋朝夫教授、渡邊茂男教授和東南大學(xué)教務(wù)處、物理系的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和同事，是他們的鼓勵和支持才使本書得以順利面世。東南大學(xué)的惲瑛教授，熱能所的王式民教授逐字逐句審閱本書，并提出了不少寶貴意見。

內(nèi)容概要

本書共分十一章，分別對靜電中的現(xiàn)象、機(jī)理、測量、應(yīng)用等方面的基礎(chǔ)知識作了較系統(tǒng)的介紹。作者結(jié)合多年來講授靜電課程和開展與靜電相關(guān)研究的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)將一些基礎(chǔ)的靜電知識進(jìn)行量化后再作講述；為使讀者能迅速理解和掌握，書中輔以較多的計(jì)算例題和習(xí)題，以供讀者學(xué)習(xí)之用。另外，本書盡可能使靜電內(nèi)容更為系統(tǒng)化、科學(xué)化，并引導(dǎo)讀者用基礎(chǔ)理論知識去思考與靜電相關(guān)的科技前沿問題和跨學(xué)科的學(xué)術(shù)互滲的問題。    本書可作為應(yīng)用物理、應(yīng)用電子、功能材料(例如工程電介質(zhì)材料)、靜電應(yīng)用等專業(yè)本科高年級學(xué)生的教學(xué)用書或參考書，也可供相關(guān)領(lǐng)域的科研人員和工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

引言第一章  靜電的性質(zhì)  1.1  電荷  場  場方程  1.2  靜電容量與靜電能量  1.3  常見靜電力的表現(xiàn)形式  1.4  狀態(tài)變化和靜電弛豫  1.5  靜電放電現(xiàn)象第二章  帶電粒子力學(xué)現(xiàn)象的分析  2.1  靜力學(xué)現(xiàn)象  2.2  動力學(xué)現(xiàn)象第三章  靜電帶電機(jī)構(gòu)  3.1  固體帶電  3.2  電荷的移動機(jī)理  3.3  液體帶電  3.4  粉體帶電與粉體輸送帶電  3.5  人工帶電第四章  電暈帶電和粒子在電場中的運(yùn)動及控制  4.1  電暈荷電  4.2  直流電場中帶電粒子的動力學(xué)特征  4.3  交流電場中帶電粒子的運(yùn)動  4.4  橢球體粒子在電場的運(yùn)動  4.5  電除塵  4.6  控制帶電體運(yùn)動的其他靜電處理技術(shù)第五章  電流體動力學(xué)現(xiàn)象  5.1  作用于液體上的力  5.2  各種電流體動力學(xué)現(xiàn)象  5.3  電黏性效果  5.4  電流變液  5.5  離子傳導(dǎo)與電紊流  5.6  電流體的熱輸運(yùn)現(xiàn)象第六章  靜電場能量轉(zhuǎn)換的應(yīng)用  6.1  機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的裝置：靜電發(fā)電機(jī)  6.2  電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置：靜電馬達(dá)  6.3  其他換能器第七章  靜電測量  7.1  靜電測量  7.2  靜電測量方法及測量原理  7.3  幾種典型的靜電電位計(jì)第八章  靜電圖像技術(shù)  8.1  全幅電子一次成像法  8.2  掃描控制點(diǎn)矩陣成像法  8.3  其他打印顯示技術(shù)第九章  駐極體、壓電體與壓電駐極體的靜電現(xiàn)象  9.1  駐極體  9.2  駐極體材料  9.3  駐極體表面電荷密度和壽命的測量  9.4  生物駐極體、生物駐極態(tài)及相關(guān)問題  9.5  壓電體  9.6  壓電駐極體第十章  生物靜電  10.1  靜電場對植物的影響  10.2  靜電場對動物的影響  10.3  在高壓靜電場中的人體安全問題  10.4  負(fù)離子的生物效應(yīng)和醫(yī)療作用  10.5  其他靜電療法  10.6  靜電場誘導(dǎo)細(xì)胞融合第十一章  靜電災(zāi)害及防靜電對策  11.1  由靜電引起的障礙和災(zāi)害  11.2  由靜電引起的著火、爆炸  11.3  靜電災(zāi)害的預(yù)防習(xí)題習(xí)題解答參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：在法拉第（M.Farady）之前，人們設(shè)想帶電質(zhì)點(diǎn)之間的力是直接的、即時的超距作用（這種超距作用也適用于磁力、萬有引力）.而法拉第在研究電磁現(xiàn)象的過程中，憑借他高超的實(shí)驗(yàn)技巧和豐富的想象力，提出了非常深刻的“力線”和“場”的物理思想.他設(shè)想在帶電體、磁體、電流的周圍都存在著某種連續(xù)介質(zhì)，起著傳遞電力和磁力的媒介作用，他把它們稱為“電場”和“磁場”.這樣一來，在電荷的相互作用中，電場居間起著作用.也就是說，超距作用的觀點(diǎn)是“電荷-電荷”相互作用，而“場”的觀點(diǎn)是由“電荷-電場-電荷”而傳遞相互作用的.空間中電場的分布是以電場強(qiáng)度來表示的，場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E[V／m]，是放置于該點(diǎn)的單位點(diǎn)電荷所受的作用力F。

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