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模块4磁场本课件文字及图片版权均为南京凤凰康轩所有全国中等职业学校电子类通用教材任务一任务二任务八任务四任务三任务七认识磁场认识自感现象学习磁路定律认识电磁感应现象认识静电屏蔽和磁屏蔽认识铁磁材料任务五任务六认识互感现象学习磁场对电流的作用学习目标任务描述任务分析知识链接任务八认识静电屏蔽和磁屏蔽静电屏蔽磁屏蔽●认识静电屏蔽现象。●认识磁屏蔽现象。●首先我们观察一个实验。如图2-50所示，使带电的金属球靠近验电器，验电器的箔片张开；如果先用金属罩把验电器罩住，验电器的箔片就不张开，即使把验电器和金属网罩用导线连接起来，箔片也不张开，即金属罩起到了静电屏蔽的作用。●要理解静电屏蔽，首先要知道静电平衡的特点。如果将导体放在电场强度为E0的外电场中，导体内的自由电子在电场力的作用下，会逆着电场方向运动。这样，导体的负电荷分布在一边，正电荷分布在另一边，如图2-51所示。此时导体中（包括表面）没有电荷定向移动，这种现象叫做静电平衡。通过本任务的学习我们可以了解静电屏蔽和磁屏蔽的特点及应用等相关知识。1.静电屏蔽的概念处于静电平衡状态的导体中是没有电荷移动的，其内部电场强度处处为零。由此可知，处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上。把一个导体挖空，变成一个导体壳，在静电平衡状态下，壳内的场强仍处处为零，这样导体壳就可以保护它所包围的区域，使这个区域不受外部电场的影响，这种现象叫静电屏蔽。2.静电屏蔽的形式静电屏蔽是为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响。空腔导体不接地的屏蔽为外屏蔽，空腔导体接地的屏蔽为全屏蔽。空腔导体在外电场中处于静电平衡，其内部的场强总等于零。因此，外电场不可能对其内部空间发生任何影响。若空腔导体内有带电体，在静电平衡时，它的内表面将产生等量异种的感应电荷。如果外壳不接地，则外表面会产生与内部带电体等量而同种的感应电荷，此时感应电荷的电场将对外界产生影响，这时空腔导体只能对外电场屏蔽，却不能屏蔽内部带电体对外界的影响，所以叫外屏蔽。如果外壳接地，即使内部有带电体存在，这时内表面感应的电荷与带电体所带的电荷的代数和为零，而外表面产生的感应电荷通过接地线流入大地，外界对壳内无法影响，内部带电体对外界的影响也随之而消除，这种屏蔽叫做全屏蔽。为了防止外界信号的干扰，静电屏蔽被广泛地应用于科学技术领域。例如电子仪器设备外面的金属罩，通讯电缆外面包的铅皮等等，都是用来防止外界电场干扰的屏蔽措施。在静电平衡状态下，不论是空心导体还是实心导体，不论导体本身带电多少，或者导体是否处于外电场中，必定为等势体，其内部场强为零。在实际中，有些测量仪表和电子线路要避开外磁场的干扰，才能精确而正常地工作。为免受外磁场的干扰，可以用磁导率高的铁磁材料做成屏蔽罩，它能对外磁场起一定的屏蔽作用，如图2-52所示。磁屏蔽用于保护电子线路免于受到诸如永磁体、变压器、电机、线圈、电缆等产生磁场的干扰，示波管、显像管中电子束聚焦部分的外部加上磁屏蔽罩，也是防止外界磁场干扰的实际应用。在实际中，要达到完全的磁屏蔽是极不容易的。总有一些磁场要漏进屏蔽罩内或者漏出屏蔽罩外。要达到好的屏蔽效果，必须选用导磁性能好的材料，如坡莫合金、硅钢片等，而且不宜太薄；屏蔽罩的接缝要尽量少，接缝处要紧密，尽量减少气隙。总之，屏蔽罩的磁阻越小屏蔽效果越好，当磁屏蔽要求较高时，还可以采用多层屏蔽。静电屏蔽和磁屏蔽使用的材料不同，屏蔽的原理也不同。静电屏蔽用的是导电材料，是把电场线“中断”，磁屏蔽用的是导磁材料，是把磁力线旁路。1、简述静电屏蔽的工作原理。2、为什么做磁屏蔽用的材料都是铁磁材料？