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文檔簡介

1、關(guān)于靜電屏蔽的原理第一張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/172靜電屏蔽的研究問題的提出什么是靜電屏蔽靜電屏蔽的總結(jié)靜電屏蔽的應(yīng)用制作體會第二張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/173 問題的提出1.為什么把鳥放入一個(gè)用金屬網(wǎng)制成的鳥籠中,再把鳥籠放入高壓電場中,鳥會安然無恙呢?2.為什么坦克敢闖高壓電網(wǎng),難道坦克兵不怕觸電嗎? 第三張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/17什么是靜電屏蔽?一:靜電感應(yīng)現(xiàn)象 放入電場中的導(dǎo)體,其內(nèi)部的自由電子在電場力的作用下向電場的反方向移動,致使導(dǎo)體的兩端分別出現(xiàn)等量的正、負(fù)電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)

2、象。二:靜電平衡狀態(tài): 導(dǎo)體中(包括表面)沒有電荷定向移動的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)。處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的性質(zhì)(1)導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。(2)導(dǎo)體表面上任何一點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的表面垂直。(3)導(dǎo)體所帶的凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷。(4)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢體,導(dǎo)體表面是等勢面。第四張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/175三、靜電屏蔽腔內(nèi)q與內(nèi)表面的感應(yīng)電荷-q ,對外部場的貢獻(xiàn)恒為零。第二類空腔靜電屏蔽。若第二類空腔導(dǎo)體接地時(shí),外表面上的感應(yīng)電荷被大地電荷中和,所以不帶電荷。金屬空腔是零等勢體。若第二類空腔導(dǎo)體接地,且腔外有帶電體時(shí),外表面

3、上的感應(yīng)電荷被大地電荷部分中和,所帶電荷的多少必須保證腔內(nèi)、腔內(nèi)表面、腔外表面以及腔外電荷在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的場強(qiáng)為零,即滿足靜電平衡條件。金屬空腔是零電位。U=0U=0+qqQ+q第五張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/176當(dāng)?shù)诙惪涨粚?dǎo)體接地時(shí)金屬空腔是零等勢體,由靜電場邊值問題的唯一性定理可以證明:此時(shí)殼內(nèi)的任何電場都不影響外界,也不受外界影響。例如高壓設(shè)備都用金屬導(dǎo)體殼接地做保護(hù),它起靜電屏蔽作用,內(nèi)外互不影響。外界不影響內(nèi)部不影響外界U=0qqU=0Q+q殼內(nèi)外場互不影響第六張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/177空腔導(dǎo)體殼接地與否,外界均對殼內(nèi)

4、電場無任何影響,外界不影響內(nèi)部例如在電子儀器、或傳輸微弱信號的導(dǎo)線中都常用金屬殼或金屬網(wǎng)作靜電屏蔽。外界不影響內(nèi)部U=C1U=C1腔外表面的電荷分布不影響腔內(nèi)電場分布但是腔內(nèi)有無電荷對腔外有不同的影響。綜述:空腔導(dǎo)體(無論接地與否)將使腔內(nèi)空間不受外電場的影響,而接地空腔導(dǎo)體將使外部空間不受空腔內(nèi)的電場的影響空腔導(dǎo)體的靜電屏蔽原理第七張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/178靜電屏蔽的進(jìn)一步演示 1屏蔽外電場外電場 空腔導(dǎo)體可以屏蔽外電場, 使空腔內(nèi)物體不受外電場影響.這時(shí),整個(gè)空腔導(dǎo)體和腔內(nèi)的電勢也必處處相等.空腔導(dǎo)體屏蔽外電場第八張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6

5、月2022/8/179 接地空腔導(dǎo)體將使外部空間不受空腔內(nèi)的電場影響. 問:空間各部分的電場強(qiáng)度如何分布 ?接地導(dǎo)體電勢為零 2屏蔽腔內(nèi)電場+第九張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/1710對靜電屏蔽的總結(jié)理論基礎(chǔ)在靜電平蘅狀態(tài)下,不論是空心導(dǎo)體還是實(shí)心導(dǎo)體,不論導(dǎo)體本身帶電多少,或者導(dǎo)體是否處于外電場中,必定為等勢體,其內(nèi)部場強(qiáng)為零。下面我們以封閉導(dǎo)體內(nèi)的電場為例對靜電屏蔽做一討論。第十張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/1711封閉導(dǎo)體內(nèi)部電場不受殼外電荷或電場影響如殼內(nèi)無帶電體而殼外有電荷q,則靜電感應(yīng)使殼外壁帶電。靜電平衡時(shí)殼內(nèi)無電場。這不是說殼

6、外電荷不在殼內(nèi)產(chǎn)生電場,是由于殼外壁感應(yīng)出異號電荷,它們與q在荷內(nèi)空間任一點(diǎn)激發(fā)的合場強(qiáng)為零。因而導(dǎo)體荷內(nèi)部不會受到荷外電荷q或其他電場的影響。第十一張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/1712接地封閉導(dǎo)體殼外部電場不受殼內(nèi)電荷的影響如果殼內(nèi)空腔有電殼q, 因?yàn)殪o電感應(yīng),殼內(nèi)部帶有等量異號電荷,殼外部帶有等量同號電荷,殼外空間有電場存在,此電場可以說說是由殼內(nèi)電荷q間接產(chǎn)生.也可以說是由殼外感應(yīng)電荷直接產(chǎn)生的.但如果將外殼接地,則殼外電荷將消失,殼內(nèi)電荷q與內(nèi)部感應(yīng)電荷在殼外產(chǎn)生電場為零.可見如果要使殼內(nèi)電荷對殼外電場無影響,必須將外殼接地.第十二張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作

7、于2022年6月2022/8/1713靜電屏蔽的應(yīng)用高壓帶電作業(yè)(500千伏帶電作業(yè)用的屏蔽服)很多電子儀器,比如示波器的接線都是這樣的屏蔽線汽車外的天線有線電視信號線,外面就有一層金屬絲,就為了靜電屏蔽,使信號不受干擾 在服務(wù)區(qū)怕被人打手機(jī),又不能關(guān)機(jī),找個(gè)金屬盒子裝進(jìn)去,就變成了“您撥打的用戶不在服務(wù)區(qū)”第十三張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/1714有關(guān)靜電屏蔽的流程圖自由電子靜電感應(yīng)靜電場靜電屏蔽外電場E定向移動合場強(qiáng)減弱感應(yīng)電場導(dǎo)體內(nèi)部E=0第十四張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/1715+一 靜電感應(yīng) 靜電平衡條件感應(yīng)電荷 靜電場中的導(dǎo)體

8、第十五張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月+導(dǎo)體內(nèi)電場強(qiáng)度外電場強(qiáng)度感應(yīng)電荷電場強(qiáng)度第十六張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/1717+ +導(dǎo)體是等勢體靜電平衡條件(1)導(dǎo)體內(nèi)部任何一點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為零;(2)導(dǎo)體表面處的電場強(qiáng)度的方向,都與導(dǎo)體表面垂直. 導(dǎo)體表面是等勢面 導(dǎo)體內(nèi)部電勢相等第十七張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/1718屏蔽袋屏蔽線屏蔽服第十八張,PPT共二十一頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/1719 制作體會 1.加深了對靜電屏蔽的原理的了解。2.一個(gè)人的工作樂趣多多。3.進(jìn)一步掌握了PPT的使用。4.能運(yùn)用知道的知識解釋一些現(xiàn)象,做到學(xué)以致用。第十九張,PPT共二

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