線路板廠家：屏蔽磁場(chǎng)材料的靜電屏蔽

場(chǎng)屏蔽問題具有現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。 根據(jù)不同的條件，電磁場(chǎng)屏蔽可分為靜電屏蔽、靜磁屏蔽和電磁屏蔽三種情況。 這三種情況既有質(zhì)的區(qū)別，又有內(nèi)在的聯(lián)系，不能混為一談。

靜電屏蔽

在靜平衡狀態(tài)下，無論是空心導(dǎo)體還是實(shí)心導(dǎo)體； 無論導(dǎo)體帶電多少，是否處于外電場(chǎng)中，都必須是內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零的等電位體，這是靜電屏蔽的理論基礎(chǔ)。 由于封閉導(dǎo)體殼內(nèi)電場(chǎng)具有典型和實(shí)際意義，我們以封閉導(dǎo)體殼內(nèi)電場(chǎng)為例討論靜電屏蔽。

(1) 封閉導(dǎo)體殼內(nèi)的電場(chǎng)不受殼外電荷或電場(chǎng)的影響。

如果殼內(nèi)沒有帶電體，而殼外有電荷q，則靜電感應(yīng)會(huì)使殼外壁帶電。 當(dāng)靜電平衡時(shí)，外殼內(nèi)沒有電場(chǎng)。 這并不意味著殼外的電荷不會(huì)在殼內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)。 由于殼外壁感應(yīng)出不同符號(hào)的電荷，它們與殼內(nèi)空間任一點(diǎn)的q激發(fā)的合場(chǎng)強(qiáng)為零。 因此，導(dǎo)體殼內(nèi)部不會(huì)受到殼外電荷q或其他電場(chǎng)的影響。 殼外壁上的感應(yīng)電荷起自動(dòng)調(diào)節(jié)作用。 如果將上述空心導(dǎo)體外殼接地，則外殼上感應(yīng)出的正電荷會(huì)順著接地線流入大地。 靜電平衡后，空腔導(dǎo)體與大地電位相等，空腔內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)仍為零。 如果空腔內(nèi)有電荷，則空腔導(dǎo)體仍與地等電位，導(dǎo)體中不存在電場(chǎng)。 此時(shí)，由于腔內(nèi)壁上有不同符號(hào)的感應(yīng)電荷，腔內(nèi)產(chǎn)生了電場(chǎng)。 這個(gè)電場(chǎng)是由殼內(nèi)的電荷產(chǎn)生的，殼外的電荷對(duì)殼內(nèi)的電場(chǎng)沒有影響。

從上面的討論可以看出，無論封閉導(dǎo)體殼是否接地，其內(nèi)部電場(chǎng)都不受殼外電荷的影響。

(2)接地封閉導(dǎo)體外殼外的電場(chǎng)不受外殼內(nèi)電荷的影響。

若殼內(nèi)空腔內(nèi)有電荷q，由于靜電感應(yīng)，殼內(nèi)壁帶等量不同號(hào)電荷，殼外壁帶等量同號(hào)電荷， 而殼外空間存在電場(chǎng)，可以說是殼內(nèi)電荷q間接產(chǎn)生的。 也可以說是殼外感應(yīng)電荷直接產(chǎn)生的。 但如果外殼接地，則殼外電荷消失，殼內(nèi)電荷q與殼外內(nèi)壁感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)為零。 可見，如果殼內(nèi)電荷不影響殼外電場(chǎng)，則殼一定接地。 這與第一種情況不同。

這里也要注意：

① 我們說接地會(huì)消除外殼外的電荷，但并不是說外殼外壁在任何情況下都不能帶電。 如果殼外有帶電體，則殼外壁可能仍帶電，而不管殼內(nèi)是否帶電。

②在實(shí)際應(yīng)用中，金屬外殼不需要嚴(yán)格完全封閉，金屬網(wǎng)罩也可以代替金屬外殼達(dá)到類似的靜電屏蔽效果，雖然這種屏蔽并不完全徹底。

③ 在靜電平衡中，接地線中沒有電荷流動(dòng)，但如果屏蔽外殼內(nèi)的電荷隨時(shí)間變化，或外殼附近帶電體的電荷隨時(shí)間變化，接地線中就會(huì)有電流。 屏蔽罩也可能有殘余電荷，屏蔽效果會(huì)不完全、不完全。

總之，封閉導(dǎo)體外殼是否接地，內(nèi)部電場(chǎng)不受外部電荷和電場(chǎng)的影響； 接地封閉導(dǎo)體殼外的電場(chǎng)不受殼內(nèi)電荷的影響。 這種現(xiàn)象稱為靜電屏蔽。 靜電屏蔽有兩層含義：

一是實(shí)際意義：屏蔽使金屬導(dǎo)體外殼內(nèi)的儀器或工作環(huán)境不受外界電場(chǎng)的影響，也不會(huì)影響外界電場(chǎng)。 為避免干擾，一些電子設(shè)備或測(cè)量設(shè)備應(yīng)實(shí)施靜電屏蔽，如室內(nèi)高壓設(shè)備罩上的接地金屬罩或密實(shí)金屬網(wǎng)罩，電子管的金屬管殼等。 又如全波整流或橋式整流的電源變壓器，在初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間纏繞金屬片或一層漆包線并接地，以達(dá)到屏蔽作用。 在高壓帶電作業(yè)中，工作人員穿著用金屬絲或?qū)щ娎w維編織而成的工作服，對(duì)人體起到屏蔽和保護(hù)作用。 在靜電實(shí)驗(yàn)中，地球附近有一個(gè)100V/m左右的垂直電場(chǎng)。 為了排除該電場(chǎng)對(duì)電子的影響，研究電子僅在重力作用下的運(yùn)動(dòng)，需要eE<meg，可按E<10-10V/m計(jì)算。 這是一種幾乎沒有靜電場(chǎng)的“靜電真空”，只有對(duì)抽真空的腔體進(jìn)行靜電屏蔽才能實(shí)現(xiàn)。 事實(shí)上，封閉導(dǎo)電腔實(shí)現(xiàn)的靜電屏蔽是非常有效的。

二是理論意義：庫(kù)侖定律的間接驗(yàn)證。 高斯定理可以從庫(kù)侖定律推導(dǎo)出來。 如果庫(kù)侖定律中的平方反比指數(shù)不等于2，則無法得到高斯定理。 相反，如果證明了高斯定理，就證明了庫(kù)侖定律的正確性。 根據(jù)高斯定理，絕緣金屬球殼內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)為零，這也是靜電屏蔽的結(jié)論。 如果用儀器檢測(cè)屏蔽殼帶電與否，通過分析測(cè)量結(jié)果可以判斷高斯定理的正確性，這也驗(yàn)證了庫(kù)侖定律的正確性。 最新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果由 Williams 等人完成。 1971年。有人指出

F=q1q2/r2± δ 中等，δ＜ （2.7±3.1） × 10-16，

可見，在現(xiàn)階段可達(dá)到的實(shí)驗(yàn)精度范圍內(nèi)，庫(kù)侖定律的平方反比關(guān)系是嚴(yán)格有效的。 從實(shí)際應(yīng)用的角度來看，我們可以認(rèn)為它是正確的。