请问静电屏蔽是什么原理。
如果不涉及计算的话,大约可以这么解释。
1)考虑平行电场下的一对紧邻、静止、正/负电荷。
显然它们会在外场下反向运动。注意,这时电荷连线上的电场,包括外电场本身和正负电荷之间形成的不规则的电场;而且在电荷连线上,电荷之间的电场和外电场反向,使合电场减小。
而随着电荷远离,这个减小的幅度趋向于零。
2)导体的情况类似:有自由电荷可在外场中运动;而区别在于这些“自由”电荷只能在导体内部运动(也就是说出去需要的能量太大)。于是参考1)的情况,自由电子不断分离,它们之间的反向电场越来越大,最终可以在导体内形成一个完全抵消外场的电场,于是就“屏蔽”了。
3)然后是为何恰好“屏蔽”的问题。
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如果不涉及计算的话,大约可以这么解释。
1)考虑平行电场下的一对紧邻、静止、正/负电荷。
显然它们会在外场下反向运动。注意,这时电荷连线上的电场,包括外电场本身和正负电荷之间形成的不规则的电场;而且在电荷连线上,电荷之间的电场和外电场反向,使合电场减小。
而随着电荷远离,这个减小的幅度趋向于零。
2)导体的情况类似:有自由电荷可在外场中运动;而区别在于这些“自由”电荷只能在导体内部运动(也就是说出去需要的能量太大)。于是参考1)的情况,自由电子不断分离,它们之间的反向电场越来越大,最终可以在导体内形成一个完全抵消外场的电场,于是就“屏蔽”了。
3)然后是为何恰好“屏蔽”的问题。
首先,导体内含大量电子,很多电场如果不够大,只需要一部分自由电子变动下位置,就可以形成相应的反向电场。
其次,参考1),电子从静止位置开始形成反向电场线时,始终沿着已有的电场线。
也就是说只要外场和反向电场之和不为零,并且不为零的地方仍然有自由电子可供移动,这不为零的电场就会始终不停的使电子移动产生反向场。而如前所说,这自由电子是不缺的。
当然,并不是所有物质都有充足、廉价的自由电子。
比如所谓绝缘体之类。
大致如此吧。具体如何得算了才清楚。
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