線路板廠家：屏蔽磁場材料的靜電屏蔽

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

靜電屏蔽

在靜平衡狀態(tài)下，無論是空心導體還是實心導體； 無論導體帶電多少，是否處于外電場中，都必須是內場強為零的等電位體，這是靜電屏蔽的理論基礎。 由于封閉導體殼內電場具有典型和實際意義，我們以封閉導體殼內電場為例討論靜電屏蔽。

(1) 封閉導體殼內的電場不受殼外電荷或電場的影響。

如果殼內沒有帶電體，而殼外有電荷q，則靜電感應會使殼外壁帶電。 當靜電平衡時，外殼內沒有電場。 這并不意味著殼外的電荷不會在殼內產生電場。 由于殼外壁感應出不同符號的電荷，它們與殼內空間任一點的q激發(fā)的合場強為零。 因此，導體殼內部不會受到殼外電荷q或其他電場的影響。 殼外壁上的感應電荷起自動調節(jié)作用。 如果將上述空心導體外殼接地，則外殼上感應出的正電荷會順著接地線流入大地。 靜電平衡后，空腔導體與大地電位相等，空腔內場強仍為零。 如果空腔內有電荷，則空腔導體仍與地等電位，導體中不存在電場。 此時，由于腔內壁上有不同符號的感應電荷，腔內產生了電場。 這個電場是由殼內的電荷產生的，殼外的電荷對殼內的電場沒有影響。

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

(2)接地封閉導體外殼外的電場不受外殼內電荷的影響。

若殼內空腔內有電荷q，由于靜電感應，殼內壁帶等量不同號電荷，殼外壁帶等量同號電荷， 而殼外空間存在電場，可以說是殼內電荷q間接產生的。 也可以說是殼外感應電荷直接產生的。 但如果外殼接地，則殼外電荷消失，殼內電荷q與殼外內壁感應電荷產生的電場為零。 可見，如果殼內電荷不影響殼外電場，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，而不管殼內是否帶電。

②在實際應用中，金屬外殼不需要嚴格完全封閉，金屬網(wǎng)罩也可以代替金屬外殼達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，但如果屏蔽外殼內的電荷隨時間變化，或外殼附近帶電體的電荷隨時間變化，接地線中就會有電流。 屏蔽罩也可能有殘余電荷，屏蔽效果會不完全、不完全。

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

一是實際意義：屏蔽使金屬導體外殼內的儀器或工作環(huán)境不受外界電場的影響，也不會影響外界電場。 為避免干擾，一些電子設備或測量設備應實施靜電屏蔽，如室內高壓設備罩上的接地金屬罩或密實金屬網(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，在初級繞組和次級繞組之間纏繞金屬片或一層漆包線并接地，以達到屏蔽作用。 在高壓帶電作業(yè)中，工作人員穿著用金屬絲或導電纖維編織而成的工作服，對人體起到屏蔽和保護作用。 在靜電實驗中，地球附近有一個100V/m左右的垂直電場。 為了排除該電場對電子的影響，研究電子僅在重力作用下的運動，需要eE<meg，可按E<10-10V/m計算。 這是一種幾乎沒有靜電場的“靜電真空”，只有對抽真空的腔體進行靜電屏蔽才能實現(xiàn)。 事實上，封閉導電腔實現(xiàn)的靜電屏蔽是非常有效的。

二是理論意義：庫侖定律的間接驗證。 高斯定理可以從庫侖定律推導出來。 如果庫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，就證明了庫侖定律的正確性。 根據(jù)高斯定理，絕緣金屬球殼內部的場強應為零，這也是靜電屏蔽的結論。 如果用儀器檢測屏蔽殼帶電與否，通過分析測量結果可以判斷高斯定理的正確性，這也驗證了庫侖定律的正確性。 最新的實驗結果由 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)階段可達到的實驗精度范圍內，庫侖定律的平方反比關系是嚴格有效的。 從實際應用的角度來看，我們可以認為它是正確的。