静电屏蔽的原理及应用(精).pptx

静电屏蔽的原理及应用

组长：段小庆

组员：吴菊风董研

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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

○谢谢观看

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静电屏蔽的研究

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●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?

问题的提出

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现象

·下图为一处于静电屏蔽状态的鸟笼

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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。

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什么是静电屏蔽

一.静电感应现象：

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

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

是霁电位。

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

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。

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外界不影响内部

q

影响。

Q+q

U=0

Q

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空腔导体壳接地与否，外界均对壳内电场无任何影响，

腔外表面的电荷

分布不影响腔内

例如在电子仪器、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

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肉的电场的影响～空腔导体的静电屏蔽原理8

E

外电场空腔导体屏蔽外电场

静电屏蔽的进一步演示

1屏蔽外电场

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

问：空间各部分的电场强度如何

分布?

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+

-q

q

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TU

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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●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