磁场的屏蔽问题,是一个既具有实际意义又具有理论意义的问题.根据条件的不同,电磁场的屏蔽可分为静电屏蔽、静磁屏蔽和电磁屏蔽三种情况,这三种情况既具有质的区别,又具有内在的联系,不能混淆. 静电屏蔽 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,这是静电屏蔽的理论基础. 因为封闭导体壳内的电场具有典型意义和实际意义,我们以封闭导体壳内的电场为例对静电屏蔽作一些讨论. (一 )封闭导体壳内部电场不受壳外电荷或电场影响. 如壳内无带电体而壳外有电荷q,则静电感应使壳外壁带电(如图1).静电平衡时壳内无电场.这不是说壳外电荷不在壳内产生电场,根 发电场.由于壳外壁感应出异号电荷,它们与q 在壳内空间任一点激发的合场强为零.因而导体壳内部不会受到壳外电荷q 或其他电场的影响.壳外壁的感应电荷起了自动调节作用. 如果把上述空腔导体外壳接地(图 2),则外壳上感应正电荷将沿接地线流入地下.静电平衡后空腔导体与大地等势,空腔内场强仍然为零. 如果空腔内有电荷,则空腔导体仍与地等势,导体内无电场.这时因空腔内壁有异号感应电荷,因此空腔内有电场(图 3).此电场由壳内电荷产生,壳外电荷对壳内电场仍无影响. 由以上讨论可知,封闭导体壳不论接地与否,内部电场不受壳外电荷影响. (二 )接地封闭导体壳外部电场不受壳内电荷的影响. 如果壳内空腔有电荷q,因为静电感应,壳内壁带有等量异号电荷,壳外壁带有等量同号电荷,壳外空间有电场存在(图 4),此电场可以说是由壳内电荷q 间接产生.也可以说是由壳外感应电荷直接产生的 但如果将外壳接地,则壳外电荷将消失,壳内电荷q 与内壁感应电荷在壳外产生电场为零 (图 5).可见如果要使壳内电荷对壳外电场无影响,必须将外壳接地.这与第一种情况不同. 这里还须注意:①我们说接地将消除壳外电荷,但并不是说在任何情况壳外壁都一定不带电.假如壳外有带电体,则壳外壁仍可能带电,而不论壳内是否有电荷(图 6). ②实际应用中金属外壳不必严格完全封闭,用金属网罩代替金属壳体也可达到类似的静电屏蔽效果,虽然这种屏蔽并不是完全、彻底的. ③在静电平衡时,接地线中是无电荷流动的,但是如果被屏蔽的壳内的电荷随时间变化,或者是壳外附近带电体的电荷随时间而变化,就会使接地线中有电流.屏蔽罩也可能出现剩余电荷,这时屏蔽作用又将是不完全和不彻底的. 总之,封闭导体壳不论接地与否,内部电场不受壳外电荷与电场影响...
