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静电屏蔽及其应用 班级 姓名：李浩源 学号：1120100676 摘要：本文从我在日常生活中的遇到的打电话不清楚的的问题出发，提出了静电屏蔽问题，阐明了其原理，并作出了相应的解释与说明，并提出了静电屏蔽的意义，最后从实际出发，介绍的静电屏蔽的原理在生活中的应用。 关键词：静电屏蔽，外屏蔽，全屏蔽，静电场，静电平衡 我在实际生活中遇到的问题： 有时候我们打电话，常常会遇到这样的现象，明明在外面跟别人聊得好好地，结果走进楼里却发现，信号变得不清楚了，听到电话那头的人说话断断续续，很不清楚，当走进电梯的时候，发现信号完全没有，连对方的一点声音都听不见，这又如何解释呢？ 其实，这个现象就是静电屏蔽的效应，我们现在的大楼是由钢筋混凝土制成的，一个大楼内部有交错相连的一根根钢筋组成，这些钢筋就会形成近似封闭的金属体，我们就在这个巨大的却又有巨大缝隙的的金属网状结构中，发生了比较弱的静电屏蔽现象，因此会听到断断续续的说话声，但总归还是能听到。而到了电梯中，电梯是一个完全封闭的金属立方体，并不像楼的结构，还有很多得缝隙，这时候静电屏蔽现象就会特别明显，因而根本收不到一点信号。这就是我们生活中很常见的一个静电屏蔽现象，静电屏蔽原理在我们生活中的应用有很多，那么这个现象的理论原理又是什么呢？ 静电屏蔽原理：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如果将导体放在电场强度为E外的外电场中，导体内的自由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，这就是静电感应现象。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形成另一电场，电场强度为E。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，导体内的自由电子不再移动。物理学中将导体中没有电荷移动的状态叫做静电平衡。处于静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零。由此可推知，处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上。如果这个导体是中空的，当它达到静电平衡时，内部也将没有电场。这样，导体的外壳就会对它的内部起到“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。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静电屏蔽的意义：静电屏蔽的实际意义屏蔽使金属导体壳内的仪器或工作环境不受外部电场影响，也不对外部电场产生影响。有些电子器件或测量设备为了免除干扰，都要实行静电屏蔽在静电实验中，因地球附近存在着大约100V／m的竖直电场。要排除这个电场对电子的作用，研究电子只在重力作用下的运动，则必须有Emeg，可算出 E＜10-10V／m，这是一个几乎没有静电场的“静电真空”，这只有对抽成真空的空腔进行静电屏蔽才能实现。事实上，由一个封闭导体空腔实现的静电屏蔽是非常有效的。静电屏蔽的理论意义其二是理论意义：间接验证库仑定律。高斯定理可以从库仑定律推导出来的，如果库仑定律中的平方反比指数不等于2就得不出高斯定理。反之，如果证明了高斯定理，就证明库仑定律的正确性。根据高斯定理，绝缘金属球壳内部的场强应为零，这也是静电屏蔽的结论。若用仪器对屏蔽壳内带电与否进行检测，根据测量结果进行分析就可判定高斯定理的正确性，也就验证了库仑定律的正确性。静电屏蔽的应用为防止外界的场 (包括电场、磁场、电磁场)进入某个需要保护的区域 ,称为屏蔽屏蔽分为静电屏蔽、静磁屏蔽、电磁屏蔽是电磁学的三种不同分支这三种屏蔽的根本目的则是依据不同的物理原理利用屏蔽壳上由外场产生的感应效应来抵御外场的影响从而为“保护区”设立了屏障抑制了外界的干扰。为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，这就静电屏蔽MP4 防静电袋就是根据“法拉第笼”原理设计，适用于PCB、IC 卡、MP4等静电敏感产品的包装，可防止静电释放带来的损伤，传感部件如MOS、CMOS、FET配件等，在用防静电屏蔽袋包装后，能有效保护因外来静电给内部敏感元件造成的影响和损坏，从而保证MP4的音质以及播放效果。 3．在高压带电作业中(500千伏带电作业用的屏蔽服)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在静电平衡状态下，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