关于静电屏蔽的物理问题

不接地时，内壳带负电，外壳带正电; 接地时，全部为零电。

无论是否接地，球内的电场均为0。 接地后，球也是0（根据高斯定理），如果不接地，球外就有电场。

考虑这一点的关键是导体内部的电场始终为零，并且导体是等电位体。 因为导体内部的电子被认为能够在导体内部自由移动，如果电场不为零，那么肯定达不到稳态平衡。 在考虑静电问题时，导体内部的电场必须为零。

接下来，考虑您的问题。

不接地，导体中有一个正电荷，为了使导体内部的电场为零，因为导体外壳对其内部场强的贡献始终为零（这可以证明），因此必须在导体的内壳上感应出负电荷，以抵消正电荷电场。 在不接地的情况下，导体上的电荷量必须守恒，因此导体外壳积聚了多余的正电荷，导体电位不为零。

接地，在接地的条件下，导体电位变为零，即导体球的电位等于无穷远处的电位。 这样，导体外就不应该有电场。 外部的正电荷与导体内壳电荷的电场叠加产生零场强。

因此，导体外壳上不得有任何电场分布。

内部球壳将带负电。

这是因为内侧球是接地的。 如果它不接地，则内球不带电，等于外球。

因为外球壳在q电场中的电势为0，所以假设无穷远处的电势为0

那么如果内球壳不接地，其电势与外电位相等，也为》0。 一旦接地，其电位为0，出现负电荷，然后球壳外的部分感应正电荷分布在内表面。

现在内部的球壳与地球接触，所以外球壳不能屏蔽它。

如果将正电荷 A 放置在金属外壳内，则正电荷将产生磁场。

这个磁场——

1.内壁：（接地或不接地，答案是一样的）。

金属壳层的电子拉近a（正负相吸），使大量电子集中在金属壳层内壁上并带负电;

2.外壁：（在两种情况下）。

1）不接地——

你可以这样理解：磁场使金属壳的正电荷远离a（正排斥），使金属壳的外壁集中大量的正电荷，带正电荷;

2） 接地 –

这样理解：磁场使金属外壳的正电荷远离A（正排斥），它们会排斥到它们会走多远，所以金属壳外壁上的正电荷沿着接地线传到地上，所以金属外壳的外壁不带电。

问题补充：请解释为什么球中的电场为零，谢谢。

当电荷运动静止时，达到静电平衡，大量电子集中在金属壳的内壁中，产生另一个磁场，抵消了a产生的磁场，使磁场为零。

在静态磨滑孝平衡状态下，无论是空心导体还是实心导体; 无论导体本身带多少电荷，或者导体是否处于外部电场中，它都必须是等电位体，其内场强度为零，这是静电屏蔽的理论基础。

当导体置于电场中时，自由电荷会受到定向移动的力，从而重新分布。 重新分布的电荷在导体中产生与原始电场相反的电场，这阻碍了电荷的方向运动，直到最后电荷没有定向运动，此时感应电场和原始电场的总场强为零。

什么是静电平衡状态：导体在没有电荷的情况下定向移动的状态。

特点：导体内部各处的场强为零。

静电屏蔽的基本原理：如果将导体置于电场坍塌强度为e的外部电场中，导体中的自由电子将在电场强度的作用下向相反电场的方向移动。

导体的负电荷分布在一侧，正电荷分布在另一侧，这就是卢盖驰的静电感应现象。 由于导体内部负载的重新分布，这些电荷在与外部电场相反的方向上形成另一个电场，并且电场的强度在e以内。 根据场强叠加原理，强度是导体中电场的叠加等于 e 和 e。

当导体内部电场的总强度为零时，导体中的自由电子不再移动。 在物理学中，导体中没有电荷移动的状态称为静电平衡。 在处于静态平衡状态的导体中，内部电场的强度为零。

可以推断，处于静电平衡状态的导体仅分布在导体的外表面。

如果这个导体是空心的，当它达到静电平衡时，里面就不会有电场。 这样，外导体盖将“保护”其内部，使其不受外部电场的影响。 这种现象称为静电屏蔽。

静电屏蔽的含义

1.实用意义：屏蔽使金属导体外壳内的仪器或工作环境不受外界电场的影响，也不会对外界电场产生影响。 为了避免干扰，一些电子设备或测量设备必须进行静电屏蔽，例如室内高压设备盖上的接地金属盖或致密的金属网盖，以及用于电子管的金属管外壳。

2、全波整流或桥式整流的电力变压器应在初级绕组和次级绕组之间缠绕金属片或一层漆包线并接地，以达到屏蔽效果。 在高压带电作业中，工人穿着用金属丝或导电纤维编织的均压服，可以屏蔽和保护人体。

3.在静电实早期Li测试中，在地球附近存在约100V m的垂直电场。 为了排除这种电场对电子的影响，只研究电子在重力作用下的运动，就必须有EE<10-10V m，这是一种几乎没有静电场的“静电真空”，只能通过对泵入真空的空腔进行静电屏蔽来实现。 事实上，通过封闭的导体腔实现的静电屏蔽是非常有效的。

在静电平衡状态下，有空腔的金属导体不仅内场强为零，而且腔内的内场强也为零，因此放置在空腔内的物体不受外界电场的影响，称为静电屏蔽。

如果将导体置于外部电场强度为e的外部电场中，则导体中的自由电子将在电场力的作用下逆电场方向移动。 这样，导体的负电荷分布在一侧，正电荷分布在另一侧，这就是静电感应现象。 由于导体内电荷的重新分布，这些电荷在与外部电场方向相反的方向上形成另一个电场，并且电场强度在 e 以内。

根据场强叠加原理，导体中电场的强度等于e外和内的叠加。

当导体内部的总电场强度为零时，导体内部的自由电子不再移动。 在物理学中，导体中没有电荷移动的状态称为静电平衡。 处于静电平衡状态的导体在每一匝的内电场强度为零。

间接验证库仑定律，可以从库仑定律推导出高斯定理，如果库仑定律中的平方反比指数不等于2，则不能得到高斯定理。 另一方面，如果证明了高斯定理，则证明了库仑定律的正确性。 根据高斯定理，绝缘金属球壳内液体的场强应为零，这也是静电屏蔽的结论。

嗯，房东的问题很好。 我认为关键在于无穷大的概念！

在普通的平面空间中，球的内外空间有很大的区别——无论球有多大，它的内部空间都是有限的，而外层空间总是无限的。 有限大小和它一样大，与无穷大相比，它仍然是无限小的！ 在无限的外层空间里有无穷大，但无限不在有限大的内层空间里！

在普通的直线空间中，静电场线具有只能从正电荷（或无穷大）开始，只能以负电荷（或无穷大）结束的特性。 从这个特征可以推断出，非接地（这里的地球概念大致相当于无穷大的概念，因为两者的电势都被人为地定义为 0）只能在外部屏蔽，而不能在内部屏蔽。

最简单的外屏蔽：研究对象是一个不带电、不接地的金属球壳和球体外的带正电的点电荷。 在这种情况下，球壳的内表面不能有感应电荷（如果有，那么它的电场线必须穿透金属内部或在内表面开始和结束，这与金属壳层作为等电位体相矛盾。

如果你认为内部空间也是无限的，那么这个矛盾是可以避免的！ ），外表面必须有感应电荷，靠近该点的电荷的一侧为负感应电荷，另一侧为正电荷。这些感应电荷在球外表面内侧产生的电场与这里的点电荷产生的电场正好一样大且相反，因此总内电场到处都是0。

在球体的外部，这些感应电荷中负电荷的电场线都来自正点电荷; 而正感应电荷的电场线可以在无穷远处终止。

如果研究对象是未带电且未接地的金属球壳和球体内带正电的点电荷。 在这种情况下，球壳的内表面必须有负感应电荷，这样内部正电荷发出的电场线就有尽头了（想想内空间也是无限远的，那就不一样了！ 而且，内表面的感应电荷不能是正的（如果有，那么它的电场线必须穿透金属内部或在内表面开始和结束，这与金属壳层作为等电位体相矛盾）; 外表面必须有正感应电荷（因为原来的金属球不带电），它发出的电场线可以在无穷远处终止。

但是，根据广义相对论，可以有无界但有限的曲面空间，其中没有无穷大，大金属球内外的空间是有限相等的，前两段的推理是站不住脚的——要么内盾和外盾可以同时存在， 或者两者都无法实现。这是一个奇怪的世界，但幸运的是，现实世界至少非常接近直线空间。

关于“现在，沿着赤道的地球和大气层之间将有一块大金属板。 那么北半球的人还能和南半球的人交流吗？ 如果不排除卫星通信、光缆通信、电离层通信和其他通信方式，那么答案是肯定的。

根据静电平衡的知识，电场中的导体，无论是实心的还是空心的，由于静电感应，电荷重新分布在导体表面，当达到静电平衡时，导体内部（包括导体腔）内任何一点的场强为零，金属外壳安装后， 金属外壳内的任何电气设备和实验仪器都不能再受到外界电场的影响，保持静电平衡状态，外壳外的带电体可以使金属外壳感应带电，但电源线不能穿透外壳

另一种情况是使带电体的电场不影响外界 这样可以把带电体A放在金属壳B中 同样，由于静电感应，壳的内外表面有等量的不同电荷，当壳达到静电平衡时， 壳体内的场强到处为零，没有净电荷 当壳体外表面有电荷时，壳体外有电场，不能起到屏蔽作用 如果我们把金属壳体接地，壳体外表面的感应正电荷因接地而被中和 所以， 金属外壳内部带电体的电场对外部没有影响