关于静电屏蔽

发布网友 发布时间:2022-04-22 18:52

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热心网友 时间:2022-05-31 23:12

完整的解释需要用到Maxwell的电磁理论,也就是Maxwell方程组,用第一个方程就够了,这个方程是说,任何一点电场散度等于电荷密度,或者说在一个区域内,电场散度的积分等于这个区域内的电荷量。
设想这个空腔是用内外两层粘合而成的,我们知道,整个空腔肯定还是电中性的,也就是说,电量总和为0,所以我们对外表面做电场散度积分等于内表面电场散度的积分的相反数。而对外表面作电场散度积分又等于整个外表面所包括的范围内的电荷总量,因为腔体里面没有净电荷,所以这个电荷总量为0.所以内表面电场散度的积分也为0。根据方程我们也就知道,内表面总电荷为0.
另外我们知道,此时内壁上电势也处处相等。而电势的梯度又为电场强度,所以沿着内表面方向的电场强度为0.所以内壁上每一点都只有沿法线的电场。
所以我们得到了这样一个空腔内的电场,沿着内表面做散度积分为0(内表面电荷总量为0),并且在表面处跟表面垂直,那么可以证明这个场处处为0。
这个结论应该是可以从数学上严格证明的,但是抱歉我现在还没想到证明方法。

最后说下空腔内放小球的情况。这时候对外表面的散度的积分仍然等于外表面所包括的空间的电荷总量,这时候不为0.所以内表面电场散度的积分也不为0,或者说内表面净电荷不为0(这根空腔内无电荷情况不一样,在那种情况下,内表面电荷总和为0).

热心网友 时间:2022-05-31 23:13

如果在金属空腔导体外部放一个带正电和的小球,那么通过静电感应,使得金属空腔外壁带负电荷,而内壁带正电荷,但是在金属空腔内部(即空心的部位)的电场处处为零,这就是静电屏蔽,现在将一个验电器放在电场为零的金属空腔内,验电器自然不会有什么反应的,金属箔不会张开角度的

热心网友 时间:2022-05-31 23:13

不是的

这确实是一种静电感应作用。只是金属罩外壁对外部电荷的感应是不均匀的,靠近的部分带异种电荷,远离的部分带同种电荷, 这样就在金属罩内侧产生了一个反向电场,与外部电荷的电场中和了。这就是静电屏蔽的原理。

对于金属罩来说,外部电场不均匀,也就不用分内壁和外壁了。

追问为什么部分内壁和外壁,书上都分了的??

追答静电感应:受感体上靠近感应源一侧聚集异种电荷,远离感应源一侧聚集同种电荷。
你最开始说的那个金属罩内有一个电荷的那个之所以分内外,是因为在这里金属罩内壁就是所谓“靠近感应源一侧”,外壁就是“远离感应源一侧”。
而如果你的电荷在罩外,那么就没有内壁外壁之分了。

热心网友 时间:2022-05-31 23:14

同意二楼

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