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1、1.3 靜電現象的應用
資料袋:
一.靜電感應現象:
放入電場中的導體,其內部的自由電子在電場力的作用下向電場的反方向作定向移動,致使導體的兩端分別出現等量的正、負電荷。這種現象叫靜電感應現象。
二.靜電平衡狀態(tài) :
導體中(包括表面)沒有電荷定向移動的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)。
處于靜電平衡狀態(tài)導體的性質
(1)導體內部的場強處處為零。
(2)導體表面上任何一點的場強方向跟該點的表面垂直。
(3)導體所帶的凈電荷只分布在導體的外表面上,導體內部沒有凈電荷。
(4)處于靜電平衡狀態(tài)的導體是等勢體,導體表面是等勢面。
三、靜電屏蔽:
具有
2、空腔的金屬導體在靜電平衡狀態(tài)下,不僅導體內部場強為零,而且腔內場強也為零,因而置于腔內的物體不受外界電場的影響,這種作用叫靜電屏蔽。
靜電屏蔽:為了避免外界電場對儀器設備的影響,或者為了避免電器設備的電場對外界的影響,用一個空腔導體把外電場遮住,使其內部不受影響,也不使電器設備對外界產生影響,這就叫做靜電屏蔽??涨粚w不接地的屏蔽為外屏蔽,空腔導體接地的屏蔽為全屏蔽??涨粚w在外電場中處于靜電平衡,其內部的場強總等于零。因此外電場不可能對其內部空間發(fā)生任何影響。若空腔導體內有帶電體,在靜電平衡時,它的內表面將產生等量異號的感生電荷。如果外殼不接地則外表面會產生與內部帶電體等量而同號的感生電荷
3、,此時感應電荷的電場將對外界產生影響,這時空腔導體只能對外電場屏蔽,卻不能屏蔽內部帶電體對外界的影響,所以叫外屏蔽。如果外殼接地,即使內部有帶電體存在,這時內表面感應的電荷與帶電體所帶的電荷的代數和為零,而外表面產生的感應電荷通過接地線流入大地。外界對殼內無法影響,內部帶電體對外界的影響也隨之而消除,所以這種屏蔽叫做全屏蔽。為了防止外界信號的干擾,靜電屏蔽被廣泛地應用科學技術工作中。例如電子儀器設備外面的金屬罩,通訊電纜外面包的鉛皮等等,都是用來防止外界電場干擾的屏蔽措施。
在靜電平衡狀態(tài)下,不論是空心導體還是實心導體;不論導體本身帶電多少,或者導體是否處于外電場中,必定為等勢體,其內部場強為零,這是靜電屏蔽的理論基礎。
封閉導體殼不論接地與否,內部電場不受殼外電荷與電場影響;接地封閉導體殼外電場不受殼內電荷的影響。這種現象,叫靜電屏蔽。