静电屏蔽的原理 ppt课件
屏蔽技术1电磁屏蔽原理屏蔽的定义利用磁性材料或者低阻课件
要达到静电屏蔽的目的， 一定要将屏蔽壳体接地
要求屏蔽外壳接地电阻愈低愈好。一般设计在1欧以下
2低频磁场屏蔽
从狭义角度，是指甚低频(VLF)和极低频(ELF)的磁场屏 蔽。
主要屏蔽机理是利用高导磁材料具有低磁阻的特性，使 磁场尽可能通过磁阻很小的屏蔽壳体，而尽量不扩散到 外部空间。屏蔽壳体对磁场起磁分路作用。其屏蔽效能 主要取决于屏蔽
在传输线上传播的理论类似，而且计算也方便，精度也高，是 当前广泛采用的一种分析方法。）
• (2)涡流效应：电磁波在金属壳体上产生感应涡流， 而这些涡流又产生了与原磁场反相的磁场，抵消削弱 了原磁场而达到屏蔽作用。（这种方法忽略磁导率的因子，
误差大，应用受到局限）
• (3)电磁矢量分析：用电磁失量方程来分析，精确度 很高。（由于计算复杂也受到一定限制）
• (2)需要设置通风孔、电缆或导线的进出孔、 照明孔、照伤孔、加水孔和电表的安装孔等； (3)为便于人们查看而留且的屏蔽不连续。这 种不连续包括紧密连接的两金属面间的接缝 (如两金属板用铆接或螺钉紧固时残留的缝隙) 和两金属扳间置入金属衬问题
实际机箱上有许多泄漏源：不同部分结合处的缝隙通风 口、显示窗、按键、指示灯、电缆线、电源线等
K3
20
lg
c
oth
Aa 8.686
实践证明，即使非常密织的金属网，其屏蔽效能
也比金属板差很多。特别在高频时就差得很明显。
当需要100dB以上的屏蔽效能时。必须采用双层和
多层金属网屏蔽。
２．３ 屏蔽材料的选择
• １．屏蔽效能 • 屏蔽材料，其中包括小孔金属材料(如金属网、
冲孔金属板)、伪均匀金属材料(如金属化喷涂) 和实心金属材料(加金属箔、金属板等)。这些 材料可以分成两类： • 铁磁性材料和非铁磁性材料。除极簿的金属 箔以外，都可以按式
静电屏蔽原理及应用
静电屏蔽的原理及应用为了避免外界电场对仪器设备的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使空腔导体内部的设备不受外电场影响。
如图所示：B点电荷在空间产生电场不会影响到C 空腔中的点电荷A 。
因为把C放在A 的电场中，由于静电感应，在C 的左侧感应出正电荷，在C的右侧感应出负电荷，感应电荷在C 内部产生的电场与B 点电荷在C 内部产生电场叠加，静电平衡后，C 内部场强处处为零。
A 所处位置没有电场所以不受电场力，这种屏蔽叫做外屏蔽。
这种外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。
B 点电荷产生的电场影响不到A,那么,A 点电荷产生的电场对B 有影响吗？空腔导体C 内带电体A ，也要产生电场，在静电平衡时，C 的内表面将感应处负电荷。
如果外壳不接地,则C 外表面会感应出正电荷，此时感应电荷的电场对C 外界产生影响。
这时，空腔导体C 外的B 就会受到电场力的作用。
如果C 外壳接地，C 内表面感应的负电荷，而外表面的感应电荷通过接地线流入大地。
内部带电体A 对C 外的空间的影响也随之而消除，所以这种屏蔽叫做全屏蔽。
即A 、B 互不干扰。
下面是静电屏蔽知识在试题中的展现。
1、日常生活中常常需要利用话筒和功率放大器将声音进行放大。
如图所示为有线话筒线的内部结构，两根信号线外面包一层金属网起到的作用是（ ）A ．感应起电B ．静电屏蔽C ．静电吸附D ．交流互感 【答案】 B 【详解】金属导体和金属网对外部电场有静电屏蔽作用；两根信号线外面包一层金属网起到的作用是静电屏蔽，以防止外部信号对电缆内部电信号的干扰。
故选B 。
2．如图所示，P 是一个带电体，S 代表放在绝缘板上的一些小纸屑，而N 是一个不带电的空金属球。
那么，各图中的纸屑S 不会被带电体P 吸引的是（ ）输电线上方的两根接地导线 线外的金属网 线路员的屏蔽衣A．B．C．D．【答案】A【详解】A．由于空腔金属球（或者网罩）无论是否接地，都能把外部的电场屏蔽起来不让它影响内部，A正确；B．若把空腔金属球（或者网罩）接地，就能够把内部带电体的电场屏蔽起来不让它影响外部电器，B项中金属球未接地，金属球内表面和外表面都有感应电荷，纸屑S会被其带电体P吸引。
中小学优质课件静电屏蔽课件.ppt
（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）
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。
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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。
B
A
C
谢谢大家！
（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。
静电屏蔽的原理及应用
静电屏蔽的原理及应用1. 什么是静电屏蔽？静电屏蔽是一种用于阻止静电干扰的技术。
静电干扰是指由于物体带电引起的电磁辐射或静电放电，并可能对周围的电子设备产生干扰。
静电屏蔽的目标是通过设计和使用特殊的材料和结构来减少或消除这种干扰。
2. 静电屏蔽的原理静电屏蔽的原理是基于电场分布和导电性的特性。
•首先，当一个物体带电时，会在其周围产生一个电场。
这个电场可能与其他物体或电子设备的电场相互作用，导致静电干扰。
•静电屏蔽通过使用导电性材料来改变或分散这个电场。
导电性材料具有较低的电阻，可以吸收或分散电荷，从而减少或消除静电干扰。
3. 静电屏蔽的应用静电屏蔽广泛应用于各个领域，包括电子设备制造、航空航天、医疗设备等。
3.1 电子设备制造在电子设备制造过程中，静电屏蔽是非常重要的。
静电干扰可以对集成电路、电子元件等造成损坏或干扰。
因此，在此类设备的生产线上通常会使用静电屏蔽材料和技术来保护这些设备。
例如，工人在组装电子设备时会戴上抗静电手套或抗静电衣服，以防止静电的产生和传播。
3.2 航空航天在航空航天领域，静电屏蔽同样起到非常重要的作用。
飞机和宇航器在飞行过程中可能会积累静电，并可能导致雷电放电。
为了防止这些问题，航空航天器的外表面通常都会使用导电性涂层以及其他静电屏蔽技术。
3.3 医疗设备在医疗设备中，静电屏蔽同样被广泛使用。
例如，在手术室中，手术器械和其他设备可能会通过导电性材料进行屏蔽，以防止静电干扰。
此外，一些医疗设备可能会使用特殊的静电屏蔽材料来减少对患者的放射性干扰。
4. 如何实现静电屏蔽？静电屏蔽可以通过以下几种方法实现：•使用导电性材料：导电性材料能够吸收或分散电荷，从而减少或消除静电干扰。
例如，在制造电子设备时，可以使用导电塑料或金属杂化材料作为外壳。
•设计合理的接地系统：合理的接地系统可以帮助将静电荷导向地面，从而减少静电干扰。
例如，在建筑物或车辆中，使用良好的接地系统可以减少静电积累和放电。
静电屏蔽(共6张PPT)
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。
《静电的防止与利用》PPT课件
解析 根据电场的叠加和静电平衡，球心 O 处的合场强为 0，即感应电荷的电场
强度与 A、B 两点电荷在 O 处所产生的合场强等大、反向，即 E 感＝EA＋EB＝kQl2
＋k2lQ2 ＝3kl2Q，A、B 在 O 处产生的场强方向向左，所以 E 感向右。
答案
3kQ l2
方向向右
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核心要点 静电屏蔽 [观察探究] 1.(1)电梯是什么材质的，能否被看成是金属容器？
第4节 静电的防止与利用
1
物理观念
科学思维
科学探究
1.知道什么是静电平衡状态，
能说出静电平衡状态下的导
核心素
会根据静电平衡条
体特点。
养
件求解感应电荷产
2.知道导体上电荷的分布特
生的场强。
征，了解尖端放电、静电屏
蔽现象及其成因。
1.观察演示实验并对实 验现象分析，体会运用 所学知识进行分析推理 的方法。 2.查阅并搜集资料，了 解静电屏蔽和静电吸附 在技术和生活中的应用。
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3.静电屏蔽：金属壳(网)内电场强度保持为_____0___，外电场对壳(网)内的仪器不会产 生影响的作用叫作_____静___电__屏__蔽。 静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相 连。
4.静电吸附：静电虽然会有危害，但也可以利用。在电场中，带电粒子受到静电力的 作用，向着电极运动，最后会被__吸___附___在电极上。这一原理在生产技术上被广泛 应用。应用实例：静电除尘、静电喷涂、静电复印、静电植绒等。
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[探究归纳] 1.静电平衡实质
(1)在达到静电平衡的过程中，外电场引起导体内自由电荷的定向移动使导体两 侧出现感应电荷，感应电荷的电场和外电场方向相反，使合场强减小，随着感应 电荷的继续增加，合场强逐渐减小，直至合场强为零，自由电荷的定向移动停止。 (2)静电平衡的条件：导体内部的合场强为零，即E合＝0。
知识点静电屏蔽PPT课件
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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
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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
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【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
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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，
关于静电屏蔽的原理及应用
关于静电屏蔽的原理及应用1. 静电屏蔽的原理静电屏蔽是一种通过阻止静电的积累来保护电子设备免受静电损害的技术。
它基于两个主要原理：导体剥离和接地。
1.1 导体剥离导体剥离是指当两个不同材质的导体接触时，其中一个导体上的电子会转移到另一个导体上。
这种转移会导致一个导体带有正电荷，而另一个导体带有负电荷。
1.2 接地接地是将一个导体连接到地面，从而使导体上的静电荷能够自由地流动到地面。
地面起到了吸收或中和静电荷的作用，因此能够降低或消除电子设备上的静电。
2. 静电屏蔽的应用静电屏蔽主要应用于以下领域：2.1 电子设备制造在电子设备制造过程中，静电屏蔽起到非常重要的作用。
静电的积累可能会对电子设备的敏感元件造成损害，例如集成电路、存储芯片等。
通过使用静电屏蔽材料，可以保护这些电子元件免受静电的损害。
2.2 医疗设备静电屏蔽在医疗设备中也有广泛应用。
医疗设备往往对静电非常敏感，因为静电可能会影响设备的正常运行并导致误读或错误操作。
通过使用静电屏蔽材料，可以保护医疗设备免受静电干扰，并确保其正常运行。
2.3 防静电地板和防静电衣物在一些需要防止静电积累的环境中，如电子工厂、实验室或医疗设施，人们通常会使用防静电地板和穿着防静电衣物。
防静电地板可以通过接地将静电荷传导到地面，而防静电衣物则可以防止静电的积累和释放。
2.4 静电屏蔽包装在电子产品运输和存储过程中，静电屏蔽包装袋或泡沫箱是非常重要的。
这些包装材料通常采用导电或抗静电材料制成，可以防止静电对电子产品造成损害。
3. 总结静电屏蔽是一种保护电子设备免受静电损害的关键技术，它基于导体剥离和接地原理。
静电屏蔽在电子设备制造、医疗设备、防静电地板和衣物以及静电屏蔽包装等领域都有广泛应用。
通过采用适当的静电屏蔽措施，可以保护电子设备免受静电影响，确保其正常运行和使用。
综上所述，静电屏蔽是一项非常重要的技术，对保护电子设备和其他敏感设备免受静电损害至关重要。
通过了解静电屏蔽的原理和应用，我们能够更好地理解和应用这项技术，从而确保设备的安全性和稳定性。
静电屏蔽的原理讲解
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、 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。
2020/10/1
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接地封闭导体壳外部电场不受壳内电荷的影响
• 如果壳内空腔有电壳q, 因为静电感应，壳 内部带有等量异号电荷，壳外部带有等量同号 电荷，壳外空间有电场存在，此电场可以说说 是由壳内电荷q间接产生.也可以说是由壳外感 应电荷直接产生的.但如果将外壳接地,则壳外 电荷将消失,壳内电荷q与内部感应电荷在壳外 产生电场为零.可见如果要使壳内电荷对壳外 电场无影响,必须将外壳接地.
内202的0/10电/1 场的影响～空腔导体的静电屏蔽原理
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静电屏蔽的进一步演示
1 屏蔽外电场
E
E
外电场
空腔导体屏蔽外电场
空腔导体可以屏蔽外电场, 使空腔内物体不受外电
场影响.这时,整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等.
2020/10/1
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2 屏蔽腔内电场
接地空腔导体 将使外部空间不受 空腔内的电场影响.
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，外表面上的感应电荷被
Q'
+
q
–q
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
以及腔外电荷在导体内产生的场强为
零，即满足静电平衡条件。金属空腔
静电屏蔽的原理
静电屏蔽的原理
静电屏蔽是一种用于防止静电干扰的技术。
它的原理是利用导电材料将静电场或电磁波引导到地面，从而防止它们对设备、系统或电子元件造成损害或干扰。
以下是静电屏蔽的几种常见原理：
1. Faraday 笼原理：Faraday 笼是由导电材料构成的外壳结构，可以将外部的电场和电磁波完全屏蔽在内部。
当外部电场和电磁波作用于 Faraday 笼表面时，导电材料能够迅速将其散去，
并将其导向地面，从而保持内部环境电势恒定。
2. 电镀屏蔽：通过在被屏蔽物体表面进行电镀处理，形成一层导电膜，能够有效地吸收和散去静电场和电磁波。
电镀屏蔽常用的材料包括铜、镀锡、镀镍等，它们具有良好的导电性和导热性，能够将静电能量快速传导至地面。
3. 金属屏蔽：利用金属材料的导电性，构建屏蔽结构来阻挡静电干扰的传播。
常见的金属屏蔽材料包括铝板、铜网等。
金属屏蔽的原理是从电源方向来看，金属结构能够形成一个天线，将外部的电场和电磁波引导到地面，从而保护被屏蔽物体。
4. 接地屏蔽：通过将被屏蔽物体与大地直接连接，形成一个低电阻路径，将静电能量导入地下。
接地屏蔽常见于建筑物、电子设备或电气设备的设计中，有效地避免了静电的积累和干扰，保护设备的正常运转。
综上所述，静电屏蔽利用导电材料、电镀处理、金属结构或接
地连接等方法，将静电场或电磁波引导到地面，实现对设备和系统的防护和干扰抑制。
这些原理在电子设备、通信系统、医疗设备等领域得到广泛应用。
静电屏蔽的原理 (2)
•问题的提出 •什么是静电屏蔽 •静电屏蔽的总结 •静电屏蔽的应用
2015-3-15 2
问题的提出
1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 压电场中，鸟会安然无恙呢？
2为什么坦克敢闯高压电网，难
道坦克兵不怕触电吗？
2015-3-15 3
什么是静电屏蔽？？？？
Q' +
q
–q
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 零，即满足静电平衡条件。金属空腔
是零电位。 2015-3-15
Q+q’
U=0
5
当第二类空腔导体接地 不影响外界 E 0 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 U=0 影响外界，也不受外界 外界不影响内部 影响。 q Q' 例如高压设备 –q 都用金属导体 互壳 壳接地做保护， 不内 影外 它起静电屏蔽 响场 作用，内外互 U=0 不影响。 Q+q’
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、 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。 2015-3-15
2015-3-15
移动
静电感应
感 应 电 场 合 场 强 减 弱
人教版(2019)高一物理必修三 9.4.静电的防止与利用课件(共60张PPT)
3．静电复印的工作过程： (1)充电：通过电源使有机光导体鼓带上正电。 (2)曝光：利用光学系统将原稿上字迹的像成在有机光导体鼓上， 有字迹的地方保留正电荷。 (3)显影：带负电的墨粉被吸附在字迹成像处，显示出墨粉组成 的字迹。
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(4)转印：带正电的转印电极使白纸带上正电，带正电的白纸与 有机光导体鼓表面墨粉组成的字迹接触，将带负电的墨粉吸附在白 纸上。
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1．(多选)如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器 A 和一个带正电荷的空腔导体 B。下列实验方法中能使验电器箔片张 开的是( )
栏目导航
A．用取电棒 C(带绝缘柄的导体棒)先跟 B 的内壁接触一下后再 跟 A 接触
B．用取电棒 C 先跟 B 的外壁接触一下后再跟 A 接触 C．用绝缘导线把验电器 A 跟取电棒 C 的导体部分相连，再把 取电棒 C 与 B 的内壁接触 D．使验电器 A 靠近 B
栏目导航
[解析] 根据电场的叠加和静电平衡，球心 O 处的合场强为 0，
即感应电荷的电场强度与 A、B 两点电荷在 O 处所产生的合场强等
大、反向，即 E 感＝EA＋EB＝kQl2＋k2lQ2 ＝3kl2Q，A、B 在 O 处产生的 电场强度方向向左，所以 E 感向右。
[答案]
3kQ l2
方向向右
栏目导航
2．如图所示，将悬在绝缘细线上带正电的小球 A 放在不带电的 金属空心球 C 内(不跟球壁接触)，再将一个悬挂在绝缘细线上的带负 电的小球 B 向 C 靠近，但不接触时( )
栏目导航
A．小球 A 往左偏离竖直方向，小球 B 往右偏离竖直方向 B．小球 A 的位置不变，小球 B 往右偏离竖直方向 C．小球 A 往左偏离竖直方向，小球 B 的位置不变 D．小球 A 和 B 的位置都不变
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内的电场的影响～空腔导P体PT课的件 静电屏蔽原理
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静电屏蔽的进一步演示
1 屏蔽外电场
E
E
外电场
空腔导体屏蔽外电场
空腔导体可以屏蔽外电场, 使空腔内物体不受外电
场影响.这时,整个空腔导体和腔内的电势也必处处相等.
PPT课件
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2 屏蔽腔内电场
接地空腔导体 将使外部空间不受 空腔内的电场影响.
接地导体电势为零
均对壳内电场无任何影响，
分布不影响腔内
电场分布
例如在电子仪器、或传输微弱信号
外
的导线中都常用金属壳或金属网作
界 不
静电屏蔽。
影 响
内
部
U=C1 U=C1
U C
但是腔内有无电荷对
外界不影响内部 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
E0
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
U=0
影响。
外界不影响内部
例如高压设备
Q'
q
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。
Q+q’ PPT课件
U=0
–q
互壳 不内 影外 响场
6
空腔导体壳接地与否，外界
腔外表面的电荷
PPT课件
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有关静电屏蔽的流程图
自由电子
静电屏蔽
外电场E定向移动
静电感应
感合 应场 电强 场减
弱
导体内部E=0
PPT课件
静电场
14
静电场中的导体
一 静电感应 静电平衡条件
+
+ ++++ + + +
PP#43; +
E＇
+ + + +
E0
E 0 + +
E
E0
PPT课件
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静电屏蔽的应用
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这样的屏蔽线 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，使信号不受干扰 在服务区怕被人打手机，又不能关机，找个金属盒子
装进去，就变成了“您拨打的用户不在服务区”
•若第二类空腔导体接地，且腔外 有带电体时，外表面上的感应电荷被
Q'
+
q
–q
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
以及腔外电荷在导体内产生的场强为
零，即满足静电平衡条件。金属空腔
是零电位。
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Q+q’
U=0 5
当第二类空腔导体接地 不影响外界 时金属空腔是零等势体，
E＇
0
导体内电场强度 外电场强度 感应电荷电场强度
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静电平衡条件
（1）导体内部任何一点处的电场强度为零；
（2）导体表面处的电场强度的方向,都与导体表面垂直.
导体表面是等势面
en
导
E dl
E
体 是 等 势 体
U E dl 0 +
导体内部电势相等
问：空间各部 分的电场强度如何 分布 ？
+ +
+
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+ +
q q +
+ q+
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对静电屏蔽的总结
理论基础在静电平蘅状态下，不论 是空心导体还是实心导体，不论导 体本身带电多少，或者导体是否处 于外电场中，必定为等势体，其内 部场强为零。下面我们以封闭导体 内的电场为例对静电屏蔽做一讨论。
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封闭导体内部电场不受壳外电荷或电场影响
如壳内无带电体而壳外有电荷q,则静电感 应使壳外壁带电。静电平衡时壳内无电场。 这不是说壳外电荷不在壳内产生电场，是 由于壳外壁感应出异号电荷，它们与q在 荷内空间任一点激发的合场强为零。因而 导体荷内部不会受到荷外电荷q或其他电 场的影响。
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、 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。
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4
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。
•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
U=0
不带电荷。金属空腔是零等势体。
U AB
E dl
AB
0
+
+
A
e +
dl +
τ
+
B
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屏蔽服
屏蔽线
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屏蔽袋
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参考文献
【1】普通物理学教 程—电磁学—梁灿彬 【2】静电感应与静 电屏蔽—郎永强
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接地封闭导体壳外部电场不受壳内电荷的影响
• 如果壳内空腔有电壳q, 因为静电感应，壳 内部带有等量异号电荷，壳外部带有等量同号 电荷，壳外空间有电场存在，此电场可以说说 是由壳内电荷q间接产生.也可以说是由壳外感 应电荷直接产生的.但如果将外壳接地,则壳外 电荷将消失,壳内电荷q与内部感应电荷在壳外 产生电场为零.可见如果要使壳内电荷对壳外 电场无影响,必须将外壳接地.
静电屏蔽的原理与应用
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•问题的提出
•什么是静电屏蔽
•静电屏蔽的总结
•静电屏蔽的应用
•制作体会
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2
问题的提出
1.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 压电场中，鸟会安然无恙呢？
2.为什么坦克敢闯高压电网，难 道坦克兵不怕触电吗？
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3
什么是静电屏蔽？？？？