静电屏蔽PPT教学课件
合集下载
静电屏蔽(共6张PPT)
静电屏蔽
第一页，共6页。
导体的外壳对它的内部起到“维护〞作用， 使它的内部不受外部电场的影响，这种景 象称为静电屏蔽。
第二页，共6页。
静电屏蔽的原理
假设将导体放在电场强度为E外的外电场中，导体内的自 在电子在电场力的作用下，会逆电场方向运动。这样，导 体的负电荷分布在一边，正电荷分布在另一边，这就是静 电感应景象。由于导体内电荷的重新分布，这些电荷在与 外电场相反的方向构成另一电场，电场强度为E内。根据 场强叠加原理，导体内的电场强度等于E外和E内的叠加。 当导体内部总电场强度为零时，导体内的自在电子不再挪 动。物理学中将导体中没有电荷挪动的形状叫做静电平衡 。处于静电平衡形状的导体，内部电场强度处处为零。由 此可推知，处于静电平衡形状的导体，电荷只分布在导体 的外外表上。假设这个导体是中空的，当它到达静电平衡 时，内部也将没有电场。这样，导体的外壳就会对它的内 部起到“维护〞作用，使它的内部不受外部电场的影响，这 种景象称为静电屏蔽。
这样，导体的外壳就会对它的内部起到“维护〞作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种景象称为静电屏蔽。
为了免除干扰，都要实行静电屏蔽，如室内高压设备 假设将导体放在电场强度为E外的外电场中，导体内的自在电子在电场力的作用下，会逆电场方向运动。
根据场强叠加原理，导体内的电场强度等于E外和E内的叠加。
罩上接地的金属罩或较密的金属网罩，电子管用金属 导体的外壳对它的内部起到“维护〞作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种景象称为静电屏蔽。
当导体内部总电场强度为零时，导体内的自在电子不再挪动。
管壳。又如作全波整流或桥式整流的电源变压器，在 处于静电平衡形状的导体，内部电场强度处处为零。
由于导体内电荷的重新分布，这些电荷在与外电场相反的方向构成另一电场，电场强度为E内。 导体的外壳对它的内部起到“维护〞作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种景象称为静电屏蔽。
第一页，共6页。
导体的外壳对它的内部起到“维护〞作用， 使它的内部不受外部电场的影响，这种景 象称为静电屏蔽。
第二页，共6页。
静电屏蔽的原理
假设将导体放在电场强度为E外的外电场中，导体内的自 在电子在电场力的作用下，会逆电场方向运动。这样，导 体的负电荷分布在一边，正电荷分布在另一边，这就是静 电感应景象。由于导体内电荷的重新分布，这些电荷在与 外电场相反的方向构成另一电场，电场强度为E内。根据 场强叠加原理，导体内的电场强度等于E外和E内的叠加。 当导体内部总电场强度为零时，导体内的自在电子不再挪 动。物理学中将导体中没有电荷挪动的形状叫做静电平衡 。处于静电平衡形状的导体，内部电场强度处处为零。由 此可推知，处于静电平衡形状的导体，电荷只分布在导体 的外外表上。假设这个导体是中空的，当它到达静电平衡 时，内部也将没有电场。这样，导体的外壳就会对它的内 部起到“维护〞作用，使它的内部不受外部电场的影响，这 种景象称为静电屏蔽。
这样，导体的外壳就会对它的内部起到“维护〞作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种景象称为静电屏蔽。
为了免除干扰，都要实行静电屏蔽，如室内高压设备 假设将导体放在电场强度为E外的外电场中，导体内的自在电子在电场力的作用下，会逆电场方向运动。
根据场强叠加原理，导体内的电场强度等于E外和E内的叠加。
罩上接地的金属罩或较密的金属网罩，电子管用金属 导体的外壳对它的内部起到“维护〞作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种景象称为静电屏蔽。
当导体内部总电场强度为零时，导体内的自在电子不再挪动。
管壳。又如作全波整流或桥式整流的电源变压器，在 处于静电平衡形状的导体，内部电场强度处处为零。
由于导体内电荷的重新分布，这些电荷在与外电场相反的方向构成另一电场，电场强度为E内。 导体的外壳对它的内部起到“维护〞作用，使它的内部不受外部电场的影响，这种景象称为静电屏蔽。
静电防护PPT演示文稿
• 2.防静电箱及防静 电隔板
靜電隔板
零件静电防护措施
• 3.静电拖盘
机台静电防护措施
• 防静电托盘 • 防静电泡棉
设备静电防护措施
• 生产线设备接地措 施
• 其接地方式:一端接 生产线连接地线,一 端接设备按钮Fra bibliotek备静电防护措施
• 其他工作区设备接地措 施
• 接地方式二:
按鈕
一端接厂內各工作区 域地线,一端接设备按 钮
设备静电防护措施
• 各区域接地方式: 由厂內接地线连接到
各工作区域
人员静电防护措施
• 人体静电接地措施 • 接地方式:人员戴静
电手环,另一端接各 工作区接地线
人员静电防护措施
• 静电手环及手套 • 使用仪器:腕带测试器
人员静电防护措施
• 抗静电地垫 • 使用仪器:表面阻抗量测
器
人员静电防护措施
• 静电拖鞋
人员静电防护措施
• 静电测量记录 • 腕带测试器
靜電腕帶測試記錄表
腕帶測試器
零件静电防护措施
• 1.离子风扇
零件静电防护措施
靜電隔板
零件静电防护措施
• 3.静电拖盘
机台静电防护措施
• 防静电托盘 • 防静电泡棉
设备静电防护措施
• 生产线设备接地措 施
• 其接地方式:一端接 生产线连接地线,一 端接设备按钮Fra bibliotek备静电防护措施
• 其他工作区设备接地措 施
• 接地方式二:
按鈕
一端接厂內各工作区 域地线,一端接设备按 钮
设备静电防护措施
• 各区域接地方式: 由厂內接地线连接到
各工作区域
人员静电防护措施
• 人体静电接地措施 • 接地方式:人员戴静
电手环,另一端接各 工作区接地线
人员静电防护措施
• 静电手环及手套 • 使用仪器:腕带测试器
人员静电防护措施
• 抗静电地垫 • 使用仪器:表面阻抗量测
器
人员静电防护措施
• 静电拖鞋
人员静电防护措施
• 静电测量记录 • 腕带测试器
靜電腕帶測試記錄表
腕帶測試器
零件静电防护措施
• 1.离子风扇
零件静电防护措施
知识点静电屏蔽PPT课件
-
2
3．尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号__相__反____ 的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷__中__和____， 相当于导体从尖端失去电荷的现象．
4．处于静电平衡中的导体，内部场强处处为零的原因是 ( C)
A．外电场不能进入导体内部 B．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零 C．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果 为零 D．以上解释都不正确
-
1
1．静电平衡状态：处于电场中的导体内外电场相互叠加， 使导体内部电场减弱，直至为零，导体内部自由电子不再发生 __定__向__移__动__的状态．
2．空气的电离：导体尖端的电荷__密__度____很大，附近的电 场很___强_____，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下剧烈 运动撞击空气中的气体分子，从而使分子的正负电荷分离的现 象．
答案：CD
图 1－7－9
-
14
【触类旁通】
1．如图 1－7－10 所示，在真空中把一绝缘导体 AB 向带
负电小球 P 缓慢地靠近的过程中，下列说法不正确的是( )
A．B 端的感应电荷越来越多
B．导体内部场强越来越大
C．导体的感应电荷在 M 点产生
的场强恒大于在 N 点产生的场强 D．稳定时导体中 M、N 两点的
-
13
解析：达到静电平衡的导体是等势体，内部场强处处为零； 导体 AB 因感应起电，左端A 带正电，右端B 带负电，电场线 分布如图 1－7－9 所示，因有电场线从无限远处到 B 端、从 A 端到Q，故导体AB 的电势小于零，高于Q.因导体 AB 是等势体， 故电场线不可能从 A 出发到B 终止，否则A 端电势将高于B 端．
【例 1】(双选)如图 1－7－8 所示，Q 为带负电的绝缘小球，
高中物理 13.5静电屏蔽课件 新人教版选修1-1 精品
带电鸟笼里的鸟为什么安然无恙？
静电屏蔽
§13.4静电屏蔽
主讲人：陈莹
导体：金 属 电解液
自由电子的移动 正、负离子的移动
A
B
电荷间的相互作用是通过电场来实现的
电场中的导体:
Ａ
Ｃ
-
-
--
-
E0
-
-
-
Ｂ
Ｄ
1,导体中自由电荷在 电场力作用下将发生 定向移动.
Ａ
Ｃ
-
E'
-
-
E'
-
E'
Ｂ
-Ｄ
2, 导体两端出现感应电 荷, 感应电荷在导体中 中产生反方向的附加场.
d导体是等势体，导体外表面是等势体 ２，静电屏蔽
Ａ概念：静电平衡时，导体壳内部区域不受外电
场影响的现象．
Ｂ生活事例：
思考:电力工作人员有时需要带电作业，怎
样才能保证他们的生命安全？ 全身穿戴金属丝网制成 的衣，帽，鞋，手套等。
分析“带电鸟笼里的鸟安然无恙”的原因么？
强大的电流只存在笼外表 面，笼内表面并无电流。
电场中的导体:
Ａ
Ｃ
-
-
-
-
E0
- E'
-
-
Ｂ
Ｄ
3,感应电荷的电场增到与 外电场相等时，导体内合 场强为零。自由电荷的定 向移动停止 .
Ａ
Ｃ
-
-
- E=0 E0
-
-
-
Ｂ
Ｄ
4,静电平衡：导体 中（含表面）无电 荷定向移动的状态, 就叫.静电平衡状态
处于静电平衡状态下的导体内部场强处处为零
法拉第圆筒实验:
静电荷：导体内稳定不动的电荷 净电荷：使孤立导体带电的电荷
静电屏蔽
§13.4静电屏蔽
主讲人：陈莹
导体：金 属 电解液
自由电子的移动 正、负离子的移动
A
B
电荷间的相互作用是通过电场来实现的
电场中的导体:
Ａ
Ｃ
-
-
--
-
E0
-
-
-
Ｂ
Ｄ
1,导体中自由电荷在 电场力作用下将发生 定向移动.
Ａ
Ｃ
-
E'
-
-
E'
-
E'
Ｂ
-Ｄ
2, 导体两端出现感应电 荷, 感应电荷在导体中 中产生反方向的附加场.
d导体是等势体，导体外表面是等势体 ２，静电屏蔽
Ａ概念：静电平衡时，导体壳内部区域不受外电
场影响的现象．
Ｂ生活事例：
思考:电力工作人员有时需要带电作业，怎
样才能保证他们的生命安全？ 全身穿戴金属丝网制成 的衣，帽，鞋，手套等。
分析“带电鸟笼里的鸟安然无恙”的原因么？
强大的电流只存在笼外表 面，笼内表面并无电流。
电场中的导体:
Ａ
Ｃ
-
-
-
-
E0
- E'
-
-
Ｂ
Ｄ
3,感应电荷的电场增到与 外电场相等时，导体内合 场强为零。自由电荷的定 向移动停止 .
Ａ
Ｃ
-
-
- E=0 E0
-
-
-
Ｂ
Ｄ
4,静电平衡：导体 中（含表面）无电 荷定向移动的状态, 就叫.静电平衡状态
处于静电平衡状态下的导体内部场强处处为零
法拉第圆筒实验:
静电荷：导体内稳定不动的电荷 净电荷：使孤立导体带电的电荷
静电屏蔽教学课件
实验目的：当金属网罩处于外电场中， 验证金属网罩内的合场强处处为零(即 不受外电场的干扰）
设计实验方案，并写出实验 步骤
实验验证一：
用一个带电 的小球靠近 验电器但不 接触，验电 器的金属箔 是否会张开 角度呢？
实验验证二：
若用一个金属网 罩把验电器罩住， 验电器的金属箔 还张开吗?
结论：
※当验电器直接处于外电场中， 由于静电感应验电器箔片张开，表 示验电器受到外电场的影响。
探究问题二:
导体处于静电平衡状态时具有哪些物理特点?
2.静电平衡的特点：
(1）导体内部电场强度处处为零；导体 表面处的电场强度的方向,都与导体表面 垂直.
（2）导体是一个等势体,导体表面是等势面.
（3）净电荷只能分布在导体的外表 面表面，导体内部没有净电荷
2020/5/31
8
静电平衡
实验验证：
※当加上金属网罩后，在电场中， 验电器不再张开角度，说明此时验 电器不受外电场的影响。
二、静电屏蔽
1.定义：金属壳能使它包围的区 域不受外电场的影响的现象，叫 静电屏蔽.
英国物理学家迈克尔·法拉第曾经冒着被电击的危险， 做了一个闻名于世的实验——法拉第笼实验,法拉第 把自己关在金属笼内，当笼外发生强大的静电放电
时，他并未受到任何影响，在实验之前，他还为自 己买了保险。
2.生活中静电屏蔽的应用
静电屏 蔽袋
思考
作业：
如果一个带电体对周 围的许多仪器都产生 了干扰，屏蔽每一个 仪器成本太高也非常 不方便，有没有更好 地办法？请查阅资料， 并谈谈你的想法，写 到作业本上。
静电屏蔽
A
C
E0
B
D
探究问题一：
金属导体处在外电场中将会产生什 么物理现象？最终结果如何？
设计实验方案，并写出实验 步骤
实验验证一：
用一个带电 的小球靠近 验电器但不 接触，验电 器的金属箔 是否会张开 角度呢？
实验验证二：
若用一个金属网 罩把验电器罩住， 验电器的金属箔 还张开吗?
结论：
※当验电器直接处于外电场中， 由于静电感应验电器箔片张开，表 示验电器受到外电场的影响。
探究问题二:
导体处于静电平衡状态时具有哪些物理特点?
2.静电平衡的特点：
(1）导体内部电场强度处处为零；导体 表面处的电场强度的方向,都与导体表面 垂直.
（2）导体是一个等势体,导体表面是等势面.
（3）净电荷只能分布在导体的外表 面表面，导体内部没有净电荷
2020/5/31
8
静电平衡
实验验证：
※当加上金属网罩后，在电场中， 验电器不再张开角度，说明此时验 电器不受外电场的影响。
二、静电屏蔽
1.定义：金属壳能使它包围的区 域不受外电场的影响的现象，叫 静电屏蔽.
英国物理学家迈克尔·法拉第曾经冒着被电击的危险， 做了一个闻名于世的实验——法拉第笼实验,法拉第 把自己关在金属笼内，当笼外发生强大的静电放电
时，他并未受到任何影响，在实验之前，他还为自 己买了保险。
2.生活中静电屏蔽的应用
静电屏 蔽袋
思考
作业：
如果一个带电体对周 围的许多仪器都产生 了干扰，屏蔽每一个 仪器成本太高也非常 不方便，有没有更好 地办法？请查阅资料， 并谈谈你的想法，写 到作业本上。
静电屏蔽
A
C
E0
B
D
探究问题一：
金属导体处在外电场中将会产生什 么物理现象？最终结果如何？
静电屏蔽
静电屏蔽
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பைடு நூலகம்反方向作定向移动，致使导体的两端分别出现等 量的正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。
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做静电平衡状态。
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。
三、静电屏蔽：
具有空腔的金属导体在静电平衡状态下，不仅导体内 部场强为零，而且腔内场强也为零，因而置于腔内的物体 不受外界电场的影响，这种作用叫静电屏蔽。
作业：
1、A、B、C为三个点电荷，带电量和质量都相同，电量为q，质量为m， 相距皆为2a，组成一个等边三角形。现将A、B固定，C能以A、B连线为 轴，以C到A、B连线的距离为半径，在垂直于A、B连线的平面上作匀速 圆周运动，则三个点电荷电性的规律为______，角速度ω 大小为______。 2、如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平 向右的匀强电场区域，场强E=3×104N/C．在两板间用绝缘细线悬挂一个 质量m=5×10-3kg的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的夹角 θ=60°．取g=10m/s2．试求： (1)小球的带电量和电性； (2)悬线的拉力； (3)若小球静止时离右板d=5 3 10 2 m剪断悬线 后，小球经多少时间碰到右极板？ 3、如图所示，质量为m ，带电量为 q的小球，在P 点具有沿PQ方向的初速度v ，为使小球能沿PQ方向 运动，所加的最小匀强电场方向如何？场强大小多 大？加上最小的电场后，小球经多长时间回到P点？
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பைடு நூலகம்反方向作定向移动，致使导体的两端分别出现等 量的正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。
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做静电平衡状态。
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。
三、静电屏蔽：
具有空腔的金属导体在静电平衡状态下，不仅导体内 部场强为零，而且腔内场强也为零，因而置于腔内的物体 不受外界电场的影响，这种作用叫静电屏蔽。
作业：
1、A、B、C为三个点电荷，带电量和质量都相同，电量为q，质量为m， 相距皆为2a，组成一个等边三角形。现将A、B固定，C能以A、B连线为 轴，以C到A、B连线的距离为半径，在垂直于A、B连线的平面上作匀速 圆周运动，则三个点电荷电性的规律为______，角速度ω 大小为______。 2、如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平 向右的匀强电场区域，场强E=3×104N/C．在两板间用绝缘细线悬挂一个 质量m=5×10-3kg的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的夹角 θ=60°．取g=10m/s2．试求： (1)小球的带电量和电性； (2)悬线的拉力； (3)若小球静止时离右板d=5 3 10 2 m剪断悬线 后，小球经多少时间碰到右极板？ 3、如图所示，质量为m ，带电量为 q的小球，在P 点具有沿PQ方向的初速度v ，为使小球能沿PQ方向 运动，所加的最小匀强电场方向如何？场强大小多 大？加上最小的电场后，小球经多长时间回到P点？
静电场的应用—静电屏蔽PPT课件
14
日常生活中的静电屏蔽:
很多家用电器都套有金属外套，如功放机、 DVD机等。有线电视的信号线的铜芯外就包有一层 金属网，这层金属网可以屏蔽掉干扰信号，因此有 线电视的画面比较清晰、声音比较清楚。
精选PPT课件
15
• 屏蔽装置
• 在工程技术中，如果需要屏蔽的区 域较大，还可采用金属屏蔽网,也有良好 的屏蔽效果。在电子仪器中,为了免受静 电干扰，常利用接地的仪器金属外壳作 屏蔽装置。电测量仪器中的某些联接线 的导线绝缘外面包有一层金属丝网做为 屏蔽。某些用途的电源变压器中，常在 初级绕组与次级绕组之间放置一不闭合 的金属薄片作为屏蔽装置。
精选PPT课件
8
• 导体的外壳对它的内部起到“保护”作 用，使它的内部不受外部电场的影响，
这种现象称为静电屏蔽。
精选PPT课件
9
静电平衡时导体内部电场
分布
E0
+ +
E＇
+ + +
E0++
E0
+
EE 0E ＇ 0
导体内电场强度 外电场强度 感应电荷电场强度
精选PPT课件
10
• 静电屏蔽实验：
2.全屏蔽：空腔内有带电体，但是在静电平 衡时导体外壳接地。这时既能屏蔽外电场 对内电场的影响，又能屏蔽内电场对外电 场的影响。
精选PPT课件
13
静电屏蔽的应用
• 为了防止外界信号的干扰，静电屏蔽被广泛地应用科学技术 工作中。例如电子仪器设备外面的金属罩，通讯电缆外面包 的铅皮等等，都是用来防止外界电场干扰的屏蔽措施。
• >高压带电作业(500千伏带电作业用的屏蔽服) • >很多电子仪器,比如示波器的接线都是屏蔽线 • >汽车外的天线 • >有线电视信号线,外面就有一层金属丝,就为了静电屏蔽,使
大学物理第三篇导体壳与静电屏蔽 ppt课件
结论
在腔内 E壳外表 E壳 面外 0
电量 带电体
二.腔内有带电体
电量分布
Q腔内 q
表面
用高斯定理可证
q
腔内的电场 1)与电量 q有关；
2)与腔内带电体、几何
因素、介质有关。
未提及 的问题
1)壳是否带电?2)腔外是否有带电体?
结论
腔内的场只与腔内带电体及腔内的几
何因素、介质有关
或说 在腔内 E壳外表 E壳 面外 0
具体作法： 用与原电荷相似的若干点电荷或线电荷 代替实际导体上的感应电荷， 来计算原电荷与感应电荷合成的场。 这些相似的电荷称为镜象电荷。
例 无限大接地导体平板附近有一点电荷 q
求:1)点电荷一侧的场的分布
aq
2)导体表面的感应电荷面密度
解： 域内解唯一 镜象电荷与原电荷产生的 合场满足同样的边界条件
电量 带电体
三.静电屏蔽的装置---接地导体壳 静电屏蔽： 腔内、腔外的场互不影响
腔内场 只与内部带电量及内部几何条件 及介质有关
腔外场 只由外部带电量和外部几何条件 及介质决定
例 导体 A和B 同心放置 如图
欲求壳B的电 只 势需知壳外表面的带电量 和球壳B的外半径
A
R qB
则
UBREdl
q
§3 导体壳与静电屏蔽 electrostatic shielding
导体壳的 几何结构
腔内、腔外
腔外 腔内
内表面 外表面
内表面、外表 讨面论的问题是：
1)腔内、外表面电荷分布特征
2)腔内、腔外空间电场特征
一.腔内无带电体
内表面处处没有电
荷
即 E腔内0
或腔说内，无腔电内场电势处处相等。
高二物理竞赛静电屏蔽课件
静电屏蔽
静电屏蔽
1 屏蔽外 内电场
接地空腔导体屏蔽内电场
+q+ +
+
q q+ E
+ ++
用空腔导体屏蔽外电场
2
腔内有电荷的封闭导体壳:
设不带电的金属壳B 内有带电体A,
在静电平衡状态下,带电情况如图。
q q
q
A
B
如果要求腔内电荷不影响 腔外,可以将外壳接地。
接地使B的外表面的 电荷全部跑光。
7
有的精密电学实验 应在屏蔽屋中作
汽车是个静电屏蔽室
8
例 有一外半径R1=10 cm，内半径R2=7 cm
的金属球壳，在球壳中
放一半径R3=5 cm的同心 金属球，若使球壳和球
q q
均带有q=10-8 C的正电 荷，问两球体上的电荷 如何分布？球心电势为 多少？
R3
R2
R1
9
解 作球形高斯面 S1
E1 0 (r R3 )
作球形高斯面 S2
S2
E2
dS
q ε0
E2
q 4 π ε0r2
(R3 r R2 )
Rq1
S2 q
S1
R3
r
R2
R1
10
球体上的电荷分布如图（球壳内表面带 q，
外表面带 2q）
S3 E3 dS 0
E3 0 (R1 r R2 )
S4
E4
dS
2q ε0
2q E4 4 π ε0r 2 (r R1)
S4
R1
2q
S3
qq
q
R33
rr
R2
R1111
静电屏蔽
1 屏蔽外 内电场
接地空腔导体屏蔽内电场
+q+ +
+
q q+ E
+ ++
用空腔导体屏蔽外电场
2
腔内有电荷的封闭导体壳:
设不带电的金属壳B 内有带电体A,
在静电平衡状态下,带电情况如图。
q q
q
A
B
如果要求腔内电荷不影响 腔外,可以将外壳接地。
接地使B的外表面的 电荷全部跑光。
7
有的精密电学实验 应在屏蔽屋中作
汽车是个静电屏蔽室
8
例 有一外半径R1=10 cm，内半径R2=7 cm
的金属球壳，在球壳中
放一半径R3=5 cm的同心 金属球，若使球壳和球
q q
均带有q=10-8 C的正电 荷，问两球体上的电荷 如何分布？球心电势为 多少？
R3
R2
R1
9
解 作球形高斯面 S1
E1 0 (r R3 )
作球形高斯面 S2
S2
E2
dS
q ε0
E2
q 4 π ε0r2
(R3 r R2 )
Rq1
S2 q
S1
R3
r
R2
R1
10
球体上的电荷分布如图（球壳内表面带 q，
外表面带 2q）
S3 E3 dS 0
E3 0 (R1 r R2 )
S4
E4
dS
2q ε0
2q E4 4 π ε0r 2 (r R1)
S4
R1
2q
S3
q
R33
rr
R2
R1111
13.4 静电屏蔽 13章静电场课件
F+++++-----=+++++-e----E-----+++++
E
-+ - +- +
E -+-
-+ -+-+-
ห้องสมุดไป่ตู้
++++---
+ + + +
3. 静电平衡状态导体的特点 1). 导体内部场强处处为零.
+
___
+ _
+ _
_+ +
_
_
+
+
_+
+++
+ _+
_+
+ _
+ _ + _+
_
_
+
+
2). 孤立带电体,自动处于静电平衡
+ 二. 静电感应
----
+++ +
1. 什么叫 静电感应?
表述一：
电场中的导体, 靠近场源带 电体的一端（近端）所带电荷与 场源带电体异号;远离场源带电体 的另一端(远端)所带电荷与场源 带电体同号的现象.
表述二：
电场中的导体,在电场力 的作用下,导体中的电子逆着 电场线方向作定向运动,使导 体两端出现正负电荷的现象.
+
F
+
----
++ +
+
?…
一. 几个相关概念 1. 导体 有自由移动的电荷(正 电荷、负电荷)的物体, 称为导体. 注: 金属导体是由作无规则热运动的自由电子和 在平衡位置附近做热振动的正离子组成. 2. 电中性:
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3．静电屏蔽的应用 （1）电学仪器和电子设备外面的金属罩，通讯电 缆外面包的一层铅皮，可以防止外电场的干扰．
（2）电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网 制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏 蔽作用，使人安全作业．
课堂练习题：
一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一 个正电荷，其电场的分布是下图中的（ ）
2.静电平衡特点
（1）导体处于静电平衡状态时，内部 场强处处为零。 （2）静电平衡状态时的导体，电荷只 分布在导体的外表面上 ，导体的内部 不可能存在有电荷．
这个特点可以用法拉第圆筒实验来验证．
法拉第圆筒实验
（3）处于静电平衡状态的导体表面上 任一点场强方向与该点表面垂直。可用反 证法证明，若不垂直，沿表面有切向分量， 电荷将发生定向移动。 证明
平时的拍照是遥感技术的应用吗？
一、遥感技术
1、遥感技术的概念
遥感（Remote Sensing，简称RS）， 就是“遥远的感知”，遥感技术是利用一 定的技术设备和系统，远距离获取目标物 的电磁波信息，并根据电磁波的特征进行 分析和应用的技术。
2、遥感技术的原理
地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射电 磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。
3、遥感技术的优点
活动：比较人工实地调查与利用遥感技术调查， 哪一种获取资料和信息的方法更好？
人工实地调查
利用遥感技术调查
Hale Waihona Puke 花费时间多少
时效性
差（慢）
好（快）
连续性 差，不能全天候观测
好，能全天侯观测
调查人员
多
少
调查成本
高
低
调查范围 小，有些地方不能人 广，连续性好，能获得人眼看
工调查
不到的信息
二、遥感技术系统与遥感类型
作业：
导体自身带电处于静电平衡，下列说法中正确的 是（ ） A.导体处处场强为零 B.表面处场强不为零,曲率半径小的地方场强大 C.电荷只分布在外表面，电场线一定和外表面处处 垂直 D.电场线在导体处中断
课外思考:
下图中的C验电器张开吗？为什么?
B
A
C
谢谢大家！
第二节 遥感技术及其应用
上述景观图像是采用什么 技术形成的？
（1）如图所示，A带正电，若导
体C端接地，问B、C端各带什么
电荷？
AB
C
（B端带负电荷，C 端无净电荷）
（2）若此时断开C与地的连线， B、C端带什么 电荷？整个导体净余什么电荷？
（B端负电荷，C端无电荷） （负电荷） （3）若B端接地，整个导体净余什么电荷？
（负电荷）
例2：
如图，将电量为＋Q 的点电荷放在长为L 的枕形导体左端且和 左端距离为R，O为 导体的中点，当导体 处于静电平衡状态时 （ BCD）
下一页
证明：处于静电平衡状态的导体，表面上任一 点的场强方向与该点表面垂直。
证：图示，假如表面的场强方 向与该点的表面不垂直，则沿 表面有场强的切向分量Ef ，则 在导体表面的自由电荷将受到 电场力作用而发生定向移动， 这与静电平衡矛盾。
所以，处于静电平衡状态的导 体，表面上任一点的场强方向 与该点表面垂直。
遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设 备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和 地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息， 完成远距离识别物体。
1820年第一架照相机拍摄的第一张 风景照片就可以称为遥感，是利用近地 面平台成像遥感，利用气球作为遥感平 台是对近地面遥感的进一步发展；20世 纪初第一架飞机诞生、1915年世界上第 一台航空摄影专用相机产生，标志着航 空遥感技术产生；1957年，原苏联第一 颗人造卫星的升空，随后美国阿波罗宇 宙飞行器发回第一张地球影像图，标志 着航天遥感时代到来。
B
思考：上题中，若将 金属球的外壳接地， 则其电场的分布是
（ D）
课堂小节
1．静电平衡状态： 导体中（包括表面）没有电荷定向运动的状态。
基本特征：处于静电平衡状态的导体，内部场强处 处为零；电荷只分布在导体的外表面。
注意：这里的“场强”，指的是合场强。 2．静电屏蔽：
导体壳或金属网罩可以把外部电场遮住，使其内 部不受外电场的影响． 接地的导体壳或金属网罩可以把内部的电场遮住，使 外部不受内电场的影响。
3．把不带电金属导体放入电场中，会发生什么现 象? 答:静电感应
下一页
【新课教学 】
一、静电平衡 演示实验
（1）由于自由电子的定向移动后，导体内部的 场强有什么变化？ （2）电子的定向移动能否持续不断地进行下去？
1. 静电平衡状态：导体中（包括表面）没有电 荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态。
例1：
（4）处于静电平衡状态的导体其表面的 电荷分布规律为尖端附近电荷分布较多， 凹进部分电荷分布较少。演示实验
＊（5）处于静电平衡状态导体是个等势体， 导体表面是等势，沿导体表面移动电荷， 电场力与表面切向垂直，电场力做功为零。 所以电势差为零，表面是等势面。内部处 处E=0，任两点间移动电荷，电场力为零， 任两点等势，所以是等势体。
解释现象：
带电鸟笼中的鸟为什 么安然无恙？
因为金属网罩屏蔽了 外部的电场，网罩内 部没有电场，也不带 电，所以鸟能安然无 恙。
演示实验2
特别注意：
利用静电屏蔽装置屏蔽外部的电场时， 金属外壳接地与不接地都可以起到效果。
但是，利用静电屏蔽装置屏蔽内部的 电场时，金属外壳必须接地，否则起不到 屏蔽的效果。
返回
二、静电屏蔽 演示实验
1．静电屏蔽：导体壳或金属网罩（无论接地 与否）可以把外部电场遮住，使其内部不受 外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽．
2．解释：处于静电平衡状态的导体，内部场 强处处为零，将导体挖空，变成一个导体壳， 壳内的场强仍处处为零，金属网罩可以起到 导体壳的作用，所以能使导体壳内或金属网 罩内的区域不受外部电场的影响．
第十三章 电场
【学习目标】
• 1、知道静电感应产生的原因，理解什 么是静电平衡状态。
• 2、理解静电平衡时，导体内部的场强 处处为零，电荷只分布在导体的外表面 上。
• 3、了解静电屏蔽及其应用。
教学过程
【复习提问】
1．电场的重要性质是什么？ 答：对放入其中的电荷有力的作用。
2．导体的重要特征（或说导体导电的原因）是 什么？ 答：导体内部有大量自由电荷。
１．遥感技术系统的组成
2、遥感类型