關于靜電屏蔽的原理及應用數學系專科1102班谷圣文摘要空腔導體可以屏蔽外電場,而使內部物體不受任何外電場的影響,稱作“靜電屏蔽”。主要述說靜電屏蔽的含意及主要應用。關鍵詞靜電屏蔽引例二、靜電平衡狀態(一)定義:導體中(包括表面)沒有電荷定向聯通的狀態稱作靜電平衡狀態。靜電平衡狀態處于靜電平衡狀態導體的性質(1)導體內部的場強處處為零。(2)導體表面上任何一點的場強方向跟該點的表面垂直。(3)導體所帶的凈電荷只分布在導體的外表面上,導體內部沒凈電荷。(4)處于靜電平衡狀態的導體是等勢體,導體表面是等勢面。靜電平衡條件(1)導體內部任何一點處的電場硬度為零;(2)導體表面處的電場硬度的方向,都與導體表面垂直;導體表面是等勢面導體內部電勢相等三、靜電屏蔽處于靜電平衡狀態的導體,內部電場硬度處處為零。空腔導體(不論是否接地)的內部空間不受外電荷和電場的影響;接地的空腔導體,腔外空間不受腔內電荷和電場影響,這些現象稱為靜電屏蔽靜電屏蔽分為外屏蔽和全屏蔽。空腔導體在外電場中處于靜電平衡靜電屏蔽,其內部的場強總等于零。因而外電場不可能對其內部空間發生任何影響。理論基礎在靜電平蘅狀態下,不論是空心導體還是實心導體,不論導體本身帶電多少,或則導體是否處于外電場中,必將為等勢體,其內部場強為零。
下邊我們以封閉導體內的電場為例對靜電屏蔽做一討論。封閉導體內部電場不受殼外電荷或電場影響如殼內無帶電體而殼外有電荷q,則靜電感應使殼外壁帶電。靜電平衡時殼內無電場。這不是說殼外電荷不在殼內形成電場,是因為殼外壁感應出異號電荷,它們與q在荷內空間任一點迸發的合場強為零。因此導體荷內部不會遭到荷外電荷q或其他電場的影響。接地封閉導體殼外部電場不受殼內電荷的影響如果殼內空腔有電殼q,由于靜電感應,殼內部帶有等量異號電荷,殼外部帶有等量同號電荷,殼外空間有電場存在,此電場可以談談是由殼內電荷q間接形成.也可以說是由殼外感應電荷直接形成的.但若果將機殼接地,則殼外電荷將消失,殼內電荷q與內部感應電荷在殼外形成電場為零.可見假如要使殼內電荷對殼外電場無影響,必須將機殼接地.意義理論意義間接驗證庫侖定理。高斯定律可以從庫侖定理推論下來的,假如庫侖定理中的平方正比指數不等于2就得不出高斯定律。反之,假如證明了高斯定律,就證明庫侖定理的正確性。依據高斯定律,絕緣金屬球殼內部的場強應為零,這也是靜電屏蔽的推論。若用儀器對屏蔽殼內帶電與否進行測量,按照檢測結果進行剖析就可判斷高斯定律的正確性,也就驗證了庫侖定理的正確性。
屏蔽產品如屏蔽袋、導電袋、有蓋的周轉箱等,利用法拉第杯靜電屏蔽原理,保護內裝物品。實際應用>為了避免外界訊號的干擾靜電屏蔽,靜電屏蔽被廣泛地應用科學技術工作中。諸如電子儀器設備外邊的金屬罩,通信線纜外邊包的鉛皮等等,都是拿來避免外界電場干擾的屏蔽舉措。>高壓帶電作業(500千伏帶電作業用的屏蔽服)>好多電子儀器,例如示波器的接線都是這樣的屏蔽線>車輛外的天線>有線電視訊號線,外邊就有一層金屬絲,就為了靜電屏蔽,使訊號不受干擾>在服務區怕被人打手機,又不能死機,找個金屬袋子裝進去,就弄成了"您撥通的用戶不在服務區"+++++++++感應電荷++++++++導體是等勢體++++++