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2.3.2 静电屏蔽的应用在线视频

2.3.2 静电屏蔽的应用

下一节:2.4.1 有导体时场量计算原则与例题1

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2.3.2 静电屏蔽的应用课程教案、知识点、字幕

静电屏蔽有着广泛的应用

例如

为了使一些精密的电磁测量仪器

不受外界电场的干扰

通常在仪器外面加上金属罩

一些电子产品包装

所用的防静电屏蔽袋

是采用喷涂 真空沉积

电镀和黏贴等工艺技术

在工程塑料和有机介质的表面

覆盖一层屏蔽导电薄膜

从而起到屏蔽的作用

类似的还有生产车间

所用的防静电的屏蔽大褂等

由于接地的空腔导体

既可屏蔽外电场

也可以屏蔽内电场

在制作全波整流

或桥式整流的电源变压器时

在初级绕组和次级绕组之间

包上金属薄片

或绕上一层漆包线

并使之接地以达到相互屏蔽的作用

在静电实验中

因地球表面附近

存在着大约100V/m的竖直电场

要排除这个电场的作用

通过一个封闭导体空腔的静电屏蔽

来实现 是非常有效的

实际上 金属外壳

不一定要严格封闭

用金属网罩

代替完全封闭的金属壳

实践证明

也能起到相当好的屏蔽作用

例如

高压设备周围的

金属栅网

校测电子仪器的

金属网屏蔽室等

都是起静电屏蔽作用的

下面

看我们做的一个演示实验

这是一个金属笼也称为法拉第笼

用手摇起电机

使其带电

你会看到

外面的丝线张开

而里面的丝线并没有动

说明里面的场强为零

金属笼就起着静电屏蔽的作用

金属笼带电

只分布在外表面上

在由尼古拉斯·凯奇

和莫尼卡·贝鲁奇

主演的电影《魔法师的学徒》中

男主人公在物理方面

很有天赋

他曾经建造了一个铁笼子

该片十分有创意的情节就是

二位男女主人公

站在里面

笼外释放出高压电

来电击铁笼

而人却安然无恙地

欣赏高压电演奏音乐

这就是静电屏蔽起的作用

而那个笼子

被称作法拉第笼

这种场面确实很震撼

很romantic

闪电束到达铁笼处

不会经过人体

而是通过电阻更小的铁笼

直接导入大地

最终

男主人公戴维

也是靠了物理学的知识

赢得了女主人公莫加娜的爱慕之心

当一根高压输电线路

需要修理时

一般供电公司

不能把它断路

那样可能会使全城漆黑一片

所以

修理必须在线路通高压电的同时进行

在这张照片中

直升飞机外面的人

则刚在500kV的电线之间

手工替换了一个器件

这个操作要求相当专门的技术

他如何完成修理

而又不会触电致死呢

高压带电操作

可以在不停电的情况下

对高压线路进行维修

这是美国一家电力公司的一名电工

乘坐直升机检修一段高压线路

因为这段高压线路

连接的是两个大都市

因此

电工在维修时

23万伏的高压线仍带着电

更具挑战的是

在靠近高压线路附近

直升机或个人

与电线之间存在着几十万伏的电压

如果此时碰触到电线

那么飞机以及上面的人员

都会被电到

甚至会导致机毁人亡

正常的操作步骤是

直升机在接近高压线时

线路工人先用一根金属棒

快速接近高压输电线

此时金属棒

与高压输电线之间

会产生强烈的放电现象

随着放电

直升机与高压输电线之间

建立了通道

将金属棒通过挂钩挂在输电线上

此时飞机

线路工人与输电线之间等电势

两者之间不会有电流通过

因而线路工人

可以随意触摸线路

检修完毕后

先将金属挂钩

从输电线上摘下

在离开输电线

为了避免触电致死

他检修时

必须脱离任何与地面的电接触

为了保证身体始终与他

正施工的输电线的电势相同

他穿一套

高压带电作业的 金属均压服

金属均压服内 全部织满了金属丝

其他装备 如鞋 袜 手套

都通过铜线 和均压服相连

形成一个密不透风的笼子

罩住全身部位

并通过金属棒与高压输电线接触

当你在高尔夫球棍和击岩锤的尖端

看到电晕放电

这种放电

正如竖起来的头发一样

往往是雷击的先导

在这样的情况下

聪明的做法是

把你自己包入导体壳内的空腔中

那里的电场保证为零

汽车

除非它是车蓬可折起的

或用塑料车身构成的

几乎是理想的

从这张图可以看到

大火花跳到车上

然后跨过绝缘的左前轮下泄

注意那里的闪光

使车内的人无恙

下面的视频

是通过人造闪电进行的

有关实验

尽管汽车能如此防雷击

也并非万无一失

遭遇雷击的汽车

仍可能因车窗没关紧

或因强大电流

使车身过热

而局部变形或烧毁

讲到这里

还是感悟一下

物理美死了

有同感吧

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第一章 静电场

-1.1 库仑定律

--1.1.1A 电荷(1)

--1.1.1B 电荷(2)

--1.1.2A 库仑定律

--1.1.2B  库仑定律例题

--1.1.2C 库仑定律小议

--1.1.3 电力叠加原理

-1.1 库仑定律

-1.2 电场 电场强度

--1.2.1 电场

--1.2.2 电场强度

-1.2 电场 电场强度——小测验

-1.3 电场强度的计算(1)

--1.3.1 场强叠加原理与点电荷系的场强

--1.3.2 电偶极子场强

--1.3.3 连续带电体系的场强

--1.3.4 细棒场强

--1.3.5 走近闪电

--1.3.6 平板场强

-1.3 电场强度的计算(1)——小测验

-第一章 静电场--WEEK1 作业

-1.3 电场强度的计算(2)

--1.3.7 圆环场强

--1.3.8 圆盘场强

-1.3 电场强度的计算(2)——小测验

-1.4 电场线 电通量

--1.4.1 电场线

--1.4.2 电通量

-1.4 电场线 电通量——小测验

-1.5 静电场的高斯定理

--1.5.1 高斯定理

--1.5.2 高斯定理思考题

-1.5 静电场的高斯定理——小测验

-1.6 利用高斯定理求静电场的分布

--1.6.1 高斯定理应用1

--1.6.2 高斯定理应用2

--1.6.3 高斯定理应用3

--1.6.4 高斯定理应用4

--1.6.5 静电场强求解举例及小结

-1.6 利用高斯定理求静电场的分布——小测验

-第一章 静电场--WEEK2 作业

-1.7 静电场的环路定理 电势

--1.7.1 静电场的环路定理

--1.7.2 电势能

--1.7.3 电势

--1.7.4 电势差

-1.7 静电场的环路定理 电势——小测验

-1.8 场强积分法求电势

--1.8.1 点电荷的电势

--1.8.2 均匀带电球面的电势

--1.8.3 无限长均匀带电直线的电势

--1.8.4 静电除尘

--1.8.5 两道小例题及本讲小结

-1.8 场强积分法求电势——小测验

-1.9 电势叠加原理及电势的计算

--1.9.1 电势叠加原理

--1.9.2 点电荷系的电势例题

--1.9.3 电偶极子的电势

--1.9.4 均匀带电细杆延长线上的电势

--1.9.5 圆环轴线上的电势

--1.9.6 圆盘轴线上的电势

--1.9.7 两个同心均匀带电球面的电势

--1.9.8 均匀带电球层的电势

--1.9.9 电势计算小结

-1.9 电势叠加原理及电势的计算——小测验

-1.10 等势面 电势梯度

--1.10.1 等势面

--1.10.2 电势梯度

--1.10.3 由电势梯度求场强例题

-1.10 等势面 电势梯度——小测验

-1.11 静电场中的电偶极子

--1.11 静电场中的电偶极子

-1.11 静电场中的电偶极子——小测验

-第一章 静电场-- WEEK3 作业

第二章 静电场中的导体和电介质

-2.1 导体的静电平衡条件

--2.1.1 物质导电性能分类

--2.1.2 导体的静电平衡条件

-2.1 导体的静电平衡条件——小测验

-2.2 静电平衡时导体上电荷的分布

--2.2.1 导体电荷分布1

--2.2.2 库仑定律的精确验证

--2.2.3 导体电荷分布2

--2.2.4 导体电荷分布3

--2.2.5 避雷针趣事

--2.2.6 范德格拉夫起电机

--2.2.7 场离子显微镜

-2.2 静电平衡时导体上电荷的分布——小测验

-2.3 静电屏蔽

--2.3.1 静电屏蔽

--2.3.2 静电屏蔽的应用

-2.3 静电屏蔽——小测验

-2.4 有导体存在时静电场量的计算

--2.4.1 有导体时场量计算原则与例题1

--2.4.2 导体例题2

--2.4.3 导体例题3

--2.4.4 导体例题4

-2.4 有导体存在时静电场量的计算——小测验

-第二章 静电场中的导体和电介质--WEEK4 作业

-2.5 静电场中的电介质

--2.5.1 电介质对电场的影响

--2.5.2 电介质的极化

--2.5.3 电极化强度

-2.5 静电场中的电介质——小测验

-2.6 有电介质时的高斯定理

--2.6.1 电位移和有电介质时的高斯定理

--2.6.2 D的高斯定理的应用例1

--2.6.3 D的高斯定理的应用例2

--2.6.4 静电场的边界条件

-2.6 有电介质时的高斯定理——小测验

-2.7 电容 电容器

--2.7.1 孤立导体的电容

--2.7.2 电容器及其电容

--2.7.3 电容器家族简介

--2.7.4 电容器的连接

--2.7.5 电容的计算及平板电容器的电容

--2.7.6 电容器的应用举例

--2.7.7 柱形电容器的电容

--2.7.8 神经元的电容

--2.7.9 球形电容器的电容

--2.7.10 分布电容

-2.7 电容 电容器——小测验

-2.8 静电场的能量

--2.8.1 电容器的能量

--2.8.2 电容器的能量例题

--2.8.3 巧克力碎屑的秘密Ⅲ

--2.8.4 静电场的能量 能量密度

--2.8.5 静电场的能量例题

--2.8.6 核裂变能的估算

-2.8 静电场的能量——小测验

-第二章 静电场中的导体和电介质--WEEK5 作业

第三章 稳恒磁场

-3.1 稳恒电流

--3.1.1 磁学概述

--3.1.2电流 电流密度

--3.1.3欧姆定律的微分形式

--3.1.4电源和电动势

--3.1.5 巧克力碎屑的秘密Ⅳ

--3.1.6 案例研究

-3.1 稳恒电流——小测验

-3.2 磁场 磁感应强度

--3.2.1磁的基本现象

--3.2.2磁场和磁感应强度

--3.2.3磁感线

-3.3 毕奥—萨伐尔定律

--3.3.1毕奥--萨伐尔定律的内容

--3.3.2毕奥--萨伐尔定律的应用一

--3.3.3毕奥--萨伐尔定律的应用二

--3.3.4毕奥--萨伐尔定律的应用三

--3.3.5毕奥--萨伐尔定律的应用四

--3.3.6运动电荷的磁场

-3.3 毕奥—萨伐尔定律——小测验

-第三章 稳恒磁场--WEEK6 作业

-3.4 磁场的高斯定理和安培环路定理

--3.4.1磁场的高斯定理

--3.4.2安培环路定理

--3.4.3第四节应用一

--3.4.4第四节应用二

--3.4.5第四节应用三

--3.4.6第四节应用四

--3.4.7第四节应用五

-3.4 磁场的高斯定理和安培环路定理——小测验

-3.5 磁场对载流导线的作用

--3.5.1安培力

--3.5.2安培力例一

--3.5.3安培力例二

--3.5.4安培力例三

--3.5.5电磁炮

--3.5.6磁矩

--3.5.7磁力矩

--3.5.8磁力矩例题

-3.5 磁场对载流导线的作用——小测验

-3.6 磁场对运动电荷的作用

--3.6.1洛伦兹力

--3.6.2带电粒子在磁场中的运动

--3.6.3带电粒子在磁场中的运动(续)

--3.6.4霍尔效应

-3.6 磁场对运动电荷的作用——小测验

-第三章 稳恒磁场--WEEK7 作业

-3.7 磁场中的磁介质

--3.7.1磁介质分类

--3.7.2磁介质的磁化

--3.7.3磁化强度磁化电流

--3.7.4磁化强度磁化电流(续)

--3.7.5 H的环路定理

--3.7.6 第七节例一

--3.7.7 第七节例二

--3.7.8 铁磁质

第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组

-4.1 法拉第电磁感应定律

--4.1.1 法拉第电磁感应定律

--4.1.2 法拉第电磁感应定律例题

--4.1.3 楞次定律

-4.1 法拉第电磁感应定律——小测验

-4.2 动生电动势

--4.2.1 动生电动势定义

--4.2.2 动生电动势例题(一)

--4.2.3 动生电动势例题(二)

-4.2 动生电动势——小测验

-第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组--WEEK8 作业

-4.3 感生电动势及感生电场

--4.3.1 感生电动势及感生电场

--4.3.2 感生电场的计算

--4.3.3 电子感应加速器

-4.3 感生电动势及感生电场——小测验

-4.4 感生电动势例题

--4.4.1 感生电动势例题(一)

--4.4.2 感生电动势例题(二)

-4.4 感生电动势例题——小测验

-4.5 涡电流及电磁阻尼

--4.5.1 法拉第电磁感应定律再讨论

--4.5.2 法拉第的主要成就

--4.5.3 涡电流及电磁阻力

-4.5 涡电流及电磁阻尼——小测验

-4.6 互感与自感

--4.6.1 自感、自感电动势、自感系数

--4.6.2 自感例题

--4.6.3 互感、互感电动势、互感系数及例题

-4.6 互感与自感——小测验

-第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组--WEEK9 作业

-4.7 磁场的能量和能量密度

--4.7.1 磁场能量

--4.7.2 位移电流

-4.7 磁场的能量和能量密度——小测验

-4.8 麦克斯韦方程组 电磁波

--4.8.1 普遍意义的安培环路定理

--4.8.2 电磁波

-4.8 麦克斯韦方程组 电磁波——小测验

-第四章 电磁感应 麦克斯韦方程组--WEEK10 作业

2.3.2 静电屏蔽的应用笔记与讨论

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