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电子学/复印机

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复印机

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复印机就是一个静电应用的实际例子。复印机是一台相当复杂的设备,但其工作原理却很简单。要理解其工作原理,最好将其视为一个分阶段的过程。

第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段

第一阶段

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正电荷从高压电源喷射到一个平板上。该平板与大地连接,但电荷没有足够的能量流走。(该平板不是良好的导体)

第二阶段

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将纸张放在平板上,并用光照射纸张。在纸张为白色的地方,光线被反射到平板上,在纸张为黑色的地方,阴影落在平板上。照射到平板上的光线提供了电荷流向大地的额外能量。平板在纸张为白色的地方变为中性,但在纸张为黑色的地方保持其电荷。现在平板上就有了纸张的副本,电荷代替了墨水。

第三阶段

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碳粉颗粒通过一个带负电荷的喷嘴喷射到平板上。当碳粉通过喷嘴时,它会拾取电荷,使每个碳粉颗粒都带负电荷。现在带电的碳粉会被吸引到带正电荷的区域,因为**异性电荷相吸**。然后更多的光线会使正电荷逃逸(然而,碳粉上的负电荷仍然存在)。

第四阶段

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一张纸被赋予非常强的正电荷,然后与平板接触。纸张吸引碳粉。然后将纸张从平板上取下,并通过加热单元。热量使碳粉熔化并粘在纸上。

在实际的复印机中,没有平板,只有一根大的滚筒。当滚筒旋转时,其表面经历了从第一阶段到第四阶段的整个过程。在整个过程结束时,刮板会清除滚筒上残留的任何碳粉,然后整个过程就会用新的图像重复进行。一台好的复印机可以在不到一秒钟的时间内处理一页纸。

关于复印机的疑问

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'Q1)'如果图像的黑色区域在平板上留下了正电荷,那么图像的白色区域会留下什么电荷?(请务必小心,答案可能并非你想的那样!

Q2) 光线如何照射到带电平板上使其失去电荷?

Q3) 为什么要给碳粉带负电荷?

Q4) 为什么要纸张会吸引碳粉?

静电的其他应用

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汽车零件喷漆

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当油漆从喷枪中喷出时,油漆工通常需要相当高的技巧才能确保油漆均匀喷涂。通过将喷嘴连接到负电极,可以使每个油漆液滴带电。如果汽车零件被赋予相反的电荷,油漆液滴就会被吸引到汽车部件上。这有几个优点。

  • 减少脏乱 - 油漆会落在车身上,而不是落在电中性的地板上。
  • 减少浪费 - 所有油漆都会落在车身上,浪费很少。
  • 减少所需的技巧 - 油漆会包裹住零件,因为零件上的电荷会吸引油漆。油漆甚至会涂到背面!

Q5) 如果油漆液滴带正电荷,汽车零件应该带什么电荷?

Q6) 为什么油漆落在地板上的数量减少?

总结
复印机利用静电图像来吸引墨水
异性电荷相吸,图像和墨水带相反的电荷
异性电荷相吸也被用于汽车喷漆
车身和油漆带相反的电荷。
华夏公益教科书