静电屏蔽的原理-ppt课件.ppt
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1、静电屏蔽的原理与应用 指导老师:杨晓梅学院:物理电气信息学院专业:2013级物理师范姓名:王彩霞学号:12013241678 1PPT课件 问题的提出问题的提出l1.1.为什么把鸟放入一个用金属网为什么把鸟放入一个用金属网制成的鸟笼中,再把鸟笼放入高制成的鸟笼中,再把鸟笼放入高压电场中,鸟会安然无恙呢?压电场中,鸟会安然无恙呢?l2.2.为什么坦克敢闯高压电网,难为什么坦克敢闯高压电网,难道坦克兵不怕触电吗?道坦克兵不怕触电吗? 3PPT课件什么是静电屏蔽?什么是静电屏蔽?l一:静电感应现象 放入电场中的导体,其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向移动,致使导体的两端分别出现等量的正、
2、负电荷。这种现象叫静电感应现象。l二:静电平衡状态: 导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态叫静电平衡状态。处于静电平衡状态导体的性质(1)导体内部的场强处处为零。(2)导体表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。(3)导体所带的净电荷只分布在导体的外表面上,导体内部没有净电荷。(4)处于静电平衡状态的导体是等势体,导体表面是等势面。4PPT课件三、静电屏蔽腔内q与内表面的感应电荷-q ,对外部场的贡献恒为零。第二类空腔静电屏蔽第二类空腔静电屏蔽。若第二类空腔导体接地时,外表面上的感应电荷被大地电荷中和,所以不带电荷。金属空腔是零等势体。若第二类空腔导体接地,且腔外有带电体时,外表面上的感
3、应电荷被大地电荷部分中和,所带电荷的多少必须保证腔内、腔内表面、腔外表面必须保证腔内、腔内表面、腔外表面以及腔外电荷在导体内产生的场强为以及腔外电荷在导体内产生的场强为零零,即满足静电平衡条件。金属空腔是零电位。U=0U=0+QqqQ+q5PPT课件当第二类空腔导体接地时金属空腔是零等势体,由静电场边值问题的唯一性定理可以证明:此时壳内的任何电场都不影响外界,也不受外界影响。例如高压设备都用金属导体壳接地做保护,它起静电屏蔽作用,内外互不影响。0E外界不影响内部不影响外界U=0qqU=0Q+qQ壳内外场互不影响6PPT课件空腔导体壳接地与否,外界均对壳内电场无任何影响,CU 外界不影响内部例如
4、在电子仪器、或传输微弱信号的导线中都常用金属壳或金属网作静电屏蔽。外界不影响内部U=C1U=C1腔外表面的电荷分布不影响腔内电场分布但是腔内有无电荷对腔外有不同的影响。综述:空腔导体(无论接地与否)将使腔内空间不受外电场的影响,而接地空腔导体将使外部空间不受空腔内的电场的影响空腔导体的静电屏蔽原理7PPT课件静电屏蔽的进一步演示静电屏蔽的进一步演示 1 1屏蔽外电场屏蔽外电场E外电场外电场 空腔导体可以屏蔽外电场空腔导体可以屏蔽外电场, , 使空腔内物体不受外电使空腔内物体不受外电场影响场影响. .这时这时, ,整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等. .E空
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