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1、1.3 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用
資料袋:
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作定向移動,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)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)叫做靜電平衡狀態(tài)。
處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的性質(zhì)
(1)導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處為零。
(2)導(dǎo)體表面上任何一點的場強方向跟該點的表面垂直。
(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。
三、靜電屏蔽:
具有
2、空腔的金屬導(dǎo)體在靜電平衡狀態(tài)下,不僅導(dǎo)體內(nèi)部場強為零,而且腔內(nèi)場強也為零,因而置于腔內(nèi)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(shè)備的影響,或者為了避免電器設(shè)備的電場對外界的影響,用一個空腔導(dǎo)體把外電場遮住,使其內(nèi)部不受影響,也不使電器設(shè)備對外界產(chǎn)生影響,這就叫做靜電屏蔽??涨粚?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)體在外電場中處于靜電平衡,其內(nèi)部的場強總等于零。因此外電場不可能對其內(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,它的內(nèi)表面將產(chǎn)生等量異號的感生電荷。如果外殼不接地則外表面會產(chǎn)生與內(nèi)部帶電體等量而同號的感生電荷
3、,此時感應(yīng)電荷的電場將對外界產(chǎn)生影響,這時空腔導(dǎo)體只能對外電場屏蔽,卻不能屏蔽內(nèi)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(nèi)部有帶電體存在,這時內(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。外界對殼內(nèi)無法影響,內(nèi)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(yīng)用科學(xué)技術(shù)工作中。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)部場強為零,這是靜電屏蔽的理論基礎(chǔ)。
封閉導(dǎo)體殼不論接地與否,內(nèi)部電場不受殼外電荷與電場影響;接地封閉導(dǎo)體殼外電場不受殼內(nèi)電荷的影響。這種現(xiàn)象,叫靜電屏蔽。