关于静电屏蔽的理解接地不接地情况要详细,不要复制

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2021/12/01 15:11:56

关于静电屏蔽的理解接地不接地情况要详细,不要复制
关于静电屏蔽的理解接地不接地情况要详细,不要复制

关于静电屏蔽的理解接地不接地情况要详细,不要复制
我的回答会有点长,你耐心看~静电屏蔽啊,想当年干掉了一批好孩子,确实有点麻烦.
一切物质都由分子构成(这里不是指化学上的分子),构成分子的粒子是带电的,因此在外电场条件下,粒子将会有相应的作用出现.
对于金属导体,一个经典物理学的模型是:将每个金属原子分为原子核和核外电子两部分,原子核是不可自由运动的,它们按一定排列堆积在一起,组成所谓“晶格”;而电子可以自由运动,如同“气体”一般流动.在这种情况下,导体静电感应主要是电子在外电场下定向移动所致.
外电场作用下,电子定向移动后,宏观表现为导体表面出现感应电荷,同时内部也将受到感应电荷电场的影响.由于电子移动的自由性,只有当感应电荷电场与外电场叠加使导体内部电场为零的情况下,电子才停止移动.这也是我们计算感应电荷分布的原理.
由于电场的叠加原理,我们可以分别考虑.在不接地的情况下:外电场,与外电场效应相抵消的感应电荷电场,在电荷守恒的情况下“多余”的电荷的电场(有点费解,就是第二种情况下计算一部分电荷,导体总的是不带电的,然后就会有另一部分电荷与第二部分抵消.)其中前两者效应总是相互抵消,后者与第二种等量异性,其分布总是使自身产生电场在导体内部强度为零.
以均匀球壳为例,内部放置一点电荷,则可知内表面将会出现负电荷与其电场效应相抵消,根据电荷守恒,还有等量的正电荷如何分布?这时可以不考虑前两个电场的效应(因为已经抵消了),学过物理竞赛的同道都知道,一定量的电荷均匀分布于球壳表面时对其内部任一点产生电场为零,则可知正电荷会均匀分布于球壳表面.
现在说接地的问题.可知前两者是一定存在的,不会受接地的影响.而接地的一大前提,就是可将地球视作一个巨大的导体球,其电势永远为零(这是有物理依据的,具体问题请参阅相关教材或高中竞赛书).则任一导体接地后,由于电势差的关系,其表面的第三种电荷总是会流入大地,以达到内部的平衡.所以,当接地时,会有电荷流入大地,造成原本不带电的导体总体上反而带电了.(对于本来就带电的导体在外电场作用下的情况,可将所带电荷与第三种电荷合并计算.)
以上是静电屏蔽的电荷分布计算原则,原理上可适用于任何导体.
如果你还有具体问题,可以补充.

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