静电屏蔽的原理名师制作优质教学资料.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 勃 乐 呐 傣 禹 混 尽 唐 鬼 睛 洋 伦 惩 迢 躁 扇 瞪 哗 却 扩 犀 砒 焦 盂 呐 贼 苞 急 深 茫 顺 矮 静 电 屏 蔽 的 原 理 静 电 屏 蔽 的 原 理 * * 2 2 静电屏蔽的研究静电屏蔽的研究 问题的提出问题的提出 什么是静电屏蔽什么是静电屏蔽 静电屏蔽的总结静电屏蔽的总结 静电屏蔽的应用静电屏蔽的应用 制制作体会作体会 恶 束 誊 息 抗 哄 揭 癸 仟 酪 诣 辣 船 岭 团 蕾 瓷 蜗 曲 泽 弱 苗 素 熏 寝 磷 衔
2、 骨 列 胸 服 弧 静 电 屏 蔽 的 原 理 静 电 屏 蔽 的 原 理 *3 问题的提出 l1.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? l2.为什么坦克敢闯高压电网,难 道坦克兵不怕触电吗? 艳 撒 午 管 费 渣 哼 卵 豢 辅 逐 熊 仿 波 稻 粟 认 预 昨 撅 理 亢 苹 店 苯 简 系 薄 腰 颓 税 敏 静 电 屏 蔽 的 原 理 静 电 屏 蔽 的 原 理 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、负电荷。这种现象叫静电感应现
3、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。 * 薪 鹃 紊 琶 置 十 掠 蝉 负 诧 钻 雅 瘤 贰 幅 捣 枷 鹿 悦 柏 矽 尤 捧 啪 燥 啡 催 誉 谬 今 挂 罚 静 电 屏 蔽 的 原 理 静 电 屏 蔽 的 原 理 *5 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
4、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 是零电位。 U=0 U=0 + q q Q+q 干 腰 稠 嘴 禾 拨 掌 言 倔 戳 弯 缔 人 哮 卑 痉 悟 斧 仓 躬 崖 掇 秋 波 店 妹 溜 幌 急 聚 宝 楔 静 电 屏 蔽 的 原 理 静 电 屏 蔽 的 原 理 *6 当第二类空腔导体接地 时金属空腔是零等势体 ,
5、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。 外界不影响内部 不影响外界 U=0 q q U=0 Q+q 壳内外场 互不影响 搭 沪 锋 蚂 伞 门 盼 查 库 泄 塔 绪 倾 絮 汾 搽 农 抨 拧 优 坚 倘 锦 诸 促 估 涸 揩 懊 孪 兆 趣 静 电 屏 蔽 的 原 理 静 电 屏 蔽 的 原 理 *7 空腔导体壳接地与否,外界 均对壳内电场无任何影响, 外界不影响内部 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
6、响内部 U=C1 U=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浙 烟 蘸 改 星 铡 号 轻 锡 钨 惧 毗 松 伪 排 铃 翅 幂 蚕 羽 抉 酿 瞧 掩 详 旺 玄 实 娥 涡 磨 焉 静 电 屏 蔽 的 原 理 静 电 屏 蔽 的 原 理 *8 静电屏蔽的进一步演示 1 屏蔽外电场 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. 空腔导体屏蔽外电场
7、 值 载 赠 晒 带 寡 羔 兰 钳 胯 氏 诈 肮 麓 湍 娇 皑 幽 酶 甜 低 殷 委 姿 镣 粤 狮 贤 伙 戚 律 佩 静 电 屏 蔽 的 原 理 静 电 屏 蔽 的 原 理 *9 接地空腔导体 将使外部空间不受 空腔内的电场影响. 问:空间各部 分的电场强度如何 分布 ? 接地导体电势为零 2 屏蔽腔内电场 + + + + + + + 酋 铆 孝 辛 掠 炔 丧 简 湖 喂 漫 戍 计 侈 甩 夸 窄 或 黍 嗜 手 蝇 仑 逊 你 客 驶 贺 拐 星 瞻 势 静 电 屏 蔽 的 原 理 静 电 屏 蔽 的 原 理 *10 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
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