关于静电屏蔽四种情况的问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/14 16:50:42
1.中空导体外部有一个正电荷,位于中空部位的电荷A所受的电场强度是多少?为什么?
2.接地的中空导体外部有一个正电荷,位于中空部位的电荷B所受的电场强度是多少?为什么?
3.中空导体的中空部位有一个正电荷,位于导体外部的电荷C所受的电场强度是多少?为什么?
4.接地中空导体的中空部位有一个正电荷,位于导体外部的电荷D所受的电场强度是多少?为什么?
越详细越好,谢谢!

1:0.因为导体内部电场强度处处为0.
2:kqQ/r^.因为导体中电子流入了大地;
3:0 。此题可用逆向思维,把中空导体与外部电荷看做一个整体,导体屏蔽了内部导体,C可看作一个在无限大的中空导体内部.
4:答案同2.

(一)封闭导体壳内部电场不受壳外电荷或电场影响。

如壳内无带电体而壳外有电荷q,则静电感应使壳外壁带电。静电平衡时壳内无电场。这不是说壳外电荷不在壳内产生电场,根本是q与外壁带电电场抵消。由于壳外壁感应出异号电荷,它们与q在壳内空间任一点激发的合场强为零。因而导体壳内部不会受到壳外电荷q或其他电场的影响。壳外壁的感应电荷起了自动调节作用。
(二)如果把上述空腔导体外壳接地,则外壳上感应正电荷将沿接地线流入地下。静电平衡后空腔导体与大地等势,空腔内场强仍然为零。
如果空腔内有电荷,则空腔导体仍与地等势,导体内无电场。这时因空腔内壁有异号感应电荷,因此空腔内有电场。此电场由壳内电荷产生,壳外电荷对壳内电场仍无影响。
由以上讨论可知,封闭导体壳不论接地与否,内部电场不受壳外电荷影响。
(三)接地封闭导体壳外部电场不受壳内电荷的影响。
如果壳内空腔有电荷q,因为静电感应,壳内壁带有等量异号电荷,壳外壁带有等量同号电荷,壳外空间有电场存在,此电场可以说是由壳内电荷q间接产生。也可以说是由壳外感应电荷直接产生的。
但如果将外壳接地,则壳外电荷将消失,壳内电荷q与内壁感应电荷在壳外产生电场为零。可见如果要使壳内电荷对壳外电场无影响,必须将外壳接地。这与第一种情况不同。
这里还须注意:①我们说接地将消除壳外电荷,但并不是说在任何情况壳外壁都一定不带电。假如壳外有带电体,则壳外壁仍可能带电,而不论壳内是否有电荷。

②实际应用中金属外壳不必严格完全封闭,用金属网罩代替金属壳体也可达到类似的静电屏蔽效果,虽然这种屏蔽并不是完全、彻底的。

③在静电平衡时,接地线中是无电荷流动的,但是如果被屏蔽的壳内的电荷随时间变化,或者是壳外附近带电体的电荷随时间而变化,就会使接地线中有电流。屏蔽罩也可能出现剩余电荷,这时屏蔽作用又将是不完全和不彻底的。