任務(wù)八認(rèn)識(shí)靜電屏蔽和磁屏蔽

模塊4磁場(chǎng)本課件文字及圖片版權(quán)均為南京鳳凰康軒所有電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能全國(guó)中等職業(yè)學(xué)校電子類通用教材

任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)八任務(wù)四任務(wù)三任務(wù)七認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)認(rèn)識(shí)自感現(xiàn)象學(xué)習(xí)磁路定律認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)靜電屏蔽和磁屏蔽認(rèn)識(shí)鐵磁材料任務(wù)五任務(wù)六認(rèn)識(shí)互感現(xiàn)象學(xué)習(xí)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用本模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述任務(wù)分析知識(shí)鏈接任務(wù)八認(rèn)識(shí)靜電屏蔽和磁屏蔽靜電屏蔽磁屏蔽任務(wù)八學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)●認(rèn)識(shí)靜電屏蔽現(xiàn)象。●認(rèn)識(shí)磁屏蔽現(xiàn)象。

任務(wù)八認(rèn)識(shí)靜電屏蔽和磁屏蔽任務(wù)描述●首先我們觀察一個(gè)實(shí)驗(yàn)。如圖2-50所示，使帶電的金屬球靠近驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔片張開；如果先用金屬罩把驗(yàn)電器罩住，驗(yàn)電器的箔片就不張開，即使把驗(yàn)電器和金屬網(wǎng)罩用導(dǎo)線連接起來，箔片也不張開，即金屬罩起到了靜電屏蔽的作用。任務(wù)八認(rèn)識(shí)靜電屏蔽和磁屏蔽任務(wù)分析●要理解靜電屏蔽，首先要知道靜電平衡的特點(diǎn)。如果將導(dǎo)體放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E0的外電場(chǎng)中，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在電場(chǎng)力的作用下，會(huì)逆著電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)。這樣，導(dǎo)體的負(fù)電荷分布在一邊，正電荷分布在另一邊，如圖2-51所示。此時(shí)導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷定向移動(dòng)，這種現(xiàn)象叫做靜電平衡。通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)我們可以了解靜電屏蔽和磁屏蔽的特點(diǎn)及應(yīng)用等相關(guān)知識(shí)。任務(wù)八認(rèn)識(shí)靜電屏蔽和磁屏蔽知識(shí)鏈接一、靜電屏蔽1.靜電屏蔽的概念處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體中是沒有電荷移動(dòng)的，其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零。由此可知，處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上。把一個(gè)導(dǎo)體挖空，變成一個(gè)導(dǎo)體殼，在靜電平衡狀態(tài)下，殼內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)仍處處為零，這樣導(dǎo)體殼就可以保護(hù)它所包圍的區(qū)域，使這個(gè)區(qū)域不受外部電場(chǎng)的影響，這種現(xiàn)象叫靜電屏蔽。任務(wù)八認(rèn)識(shí)靜電屏蔽和磁屏蔽知識(shí)鏈接2.靜電屏蔽的形式靜電屏蔽是為了避免外界電場(chǎng)對(duì)儀器設(shè)備的影響，或者為了避免電器設(shè)備的電場(chǎng)對(duì)外界的影響，用一個(gè)空腔導(dǎo)體把外電場(chǎng)遮住，使其內(nèi)部不受影響，也不使電器設(shè)備對(duì)外界產(chǎn)生影響。空腔導(dǎo)體不接地的屏蔽為外屏蔽，空腔導(dǎo)體接地的屏蔽為全屏蔽。空腔導(dǎo)體在外電場(chǎng)中處于靜電平衡，其內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)總等于零。因此，外電場(chǎng)不可能對(duì)其內(nèi)部空間發(fā)生任何影響。若空腔導(dǎo)體內(nèi)有帶電體，在靜電平衡時(shí)，它的內(nèi)表任務(wù)八認(rèn)識(shí)靜電屏蔽和磁屏蔽知識(shí)鏈接面將產(chǎn)生等量異種的感應(yīng)電荷。如果外殼不接地，則外表面會(huì)產(chǎn)生與內(nèi)部帶電體等量而同種的感應(yīng)電荷，此時(shí)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)將對(duì)外界產(chǎn)生影響，這時(shí)空腔導(dǎo)體只能對(duì)外電場(chǎng)屏蔽，卻不能屏蔽內(nèi)部帶電體對(duì)外界的影響，所以叫外屏蔽。如果外殼接地，即使內(nèi)部有帶電體存在，這時(shí)內(nèi)表面感應(yīng)的電荷與帶電體所帶的電荷的代數(shù)和為零，而外表面產(chǎn)生的感應(yīng)電荷通過接地線流入大地，外界對(duì)殼內(nèi)無法影響，內(nèi)部帶電體對(duì)外界的影響也隨之而消除，這種屏蔽叫做全屏蔽。任務(wù)八認(rèn)識(shí)靜電屏蔽和磁屏蔽知識(shí)鏈接

為了防止外界信號(hào)的干擾，靜電屏蔽被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。例如電子儀器設(shè)備外面的金屬罩，通訊電纜外面包的鉛皮等等，都是用來防止外界電場(chǎng)干擾的屏蔽措施。在靜電平衡狀態(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(chǎng)中，必定為等勢(shì)體，其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零。任務(wù)八認(rèn)識(shí)靜電屏蔽和磁屏蔽知識(shí)鏈接二、磁屏蔽

在實(shí)際中，有些測(cè)量?jī)x表和電子線路要避開外磁場(chǎng)的干擾，才能精確而正常地工作。為免受外磁場(chǎng)的干擾，可以用磁導(dǎo)率高的鐵磁材料做成屏蔽罩，它能對(duì)外磁場(chǎng)起一定的屏蔽作用，如圖2-52所示。磁屏蔽用于保護(hù)電子線路免于受到諸如永磁體、變壓器、電機(jī)、線圈、電纜等產(chǎn)生磁場(chǎng)的干擾，示波管、顯像管中電子束聚焦部分的外部加上磁屏蔽罩，也是防止外界磁場(chǎng)干擾的實(shí)際應(yīng)用。任務(wù)八認(rèn)識(shí)靜電屏蔽和磁屏蔽知識(shí)鏈接

在實(shí)際中，要達(dá)到完全的磁屏蔽是極不容易的?？傆幸恍┐艌?chǎng)要漏進(jìn)屏蔽罩內(nèi)或者漏出屏蔽罩外。要達(dá)到好的屏蔽效果，必須選用導(dǎo)磁性能好的材料，如坡莫合金、硅鋼片等，而且不宜太??；屏蔽罩的接縫要盡量少，接縫處要緊密，盡量減少氣隙?？傊帘握值拇抛柙叫∑帘涡Ч胶?，當(dāng)磁屏蔽要求較高時(shí)，還可以采用多層屏蔽。靜電屏蔽和磁屏蔽使用的材料不同，屏蔽的原理也不同。靜電屏蔽用的是導(dǎo)電材料，是把電場(chǎng)線“中斷”，磁屏蔽用的是導(dǎo)磁材料，是把磁力線旁路