渦街(jie)流量計
通常采用(yong)金屬外殼,外殼的(de)屏蔽效應可以防(fáng)止電場🛀🏻和射頻幹(gan)擾;對于磁場的幹(gàn)擾,可以在内部電(dian)路設計中通過優(yōu)選非磁性元件、印(yin)刷電路闆合理布(bu)線等辦法解決,随(sui)着電子技術的發(fā)展和制造工藝的(de)完善也不成問題(tí)。因此抗電磁幹擾(rǎo)主要是抗地✔️線電(diàn)流幹擾✌️。根據條件(jiàn)的不同,電磁場的(de)屏蔽可分🌏爲靜電(diàn)屏蔽、靜磁屏蔽和(he)電磁屏蔽三種情(qíng)況。
在靜電平衡狀(zhuang)态下,不論是空心(xin)導體還是實心導(dǎo)體;不論導體本身(shen)帶電多少,或者導(dao)體是否處于外電(dian)場中,必定爲等勢(shi)體,其内部場強爲(wei)零,這是靜電🛀🏻屏蔽(bì)的理論基🔞礎。所以(yǐ)我們應該在渦街(jie)流量計遇到磁場(chǎng)時候,應選擇靜電(diàn)屏蔽方式來避免(mian):
封閉導體殼内部(bù)電場不受殼外電(diàn)荷或電場影響
如(ru)殼内無帶電體而(ér)殼外有電荷q,則靜(jing)電感應使殼外壁(bi)帶電。靜電平衡時(shi)殼内無電場。這不(bú)是說殼外✔️電荷不(bú)在殼内産生電場(chǎng)🈚,根發電場。由于殼(ke)外壁感應出異号(hao)電荷,它們與q在殼(ke)内空間任一點激(ji)發的合場強爲🏃零(líng)。因而導體殼内部(bu)🈲不會受到❗殼外電(dian)荷📐q或其他電場的(de)影響。殼外壁的感(gan)應電荷起了自動(dong)⭕調節作用。如果把(bǎ)上述空腔導體外(wai)殼接地,則外殼♊上(shàng)感應正電荷将沿(yán)接地線流入地下(xia)。靜電平衡後空腔(qiāng)導體與大地等勢(shì),空腔内場強仍然(rán)爲零。如果空腔内(nei)有電荷,則空腔導(dao)體仍🔅與地等勢,導(dao)體内無電場。這時(shí)因空腔内壁有異(yi)号感應電荷,因此(ci)空腔内有電場。此(ci)電場由殼内電❄️荷(hé)産生,殼外電荷對(duì)殼内電場仍無影(ying)響。
由以上讨論可(ke)知,封閉導體殼不(bú)論接地與否,内部(bu)電場🍉不受✌️殼外電(diàn)荷影響。
接地封閉(bi)導體殼外部電場(chǎng)不受殼内電荷的(de)影響
如果殼内空(kōng)腔有電荷q,因爲靜(jing)電感應,殼内壁帶(dai)有等‼️量異号電荷(he),殼外壁帶有等量(liàng)同号電荷,殼外空(kong)間有電場存在,此(ci)電場可😘以說是由(yóu)殼内電荷q間接産(chǎn)生。也可以說是由(yóu)殼外感應☂️電荷直(zhi)接産生的。但如果(guo)将外殼接地,則殼(ké)外電荷将消失,殼(ké)内電荷q與🌈内壁感(gǎn)應電✍️荷在殼外産(chan)生電場爲零。可見(jian)如果要使殼内電(dian)荷🏒對殼外電場無(wu)影響,必須将外殼(ké)接地。
那麽什麽又(yòu)叫做靜電屏蔽呢(ne)?封閉導體殼不論(lun)接地與否,内部電(diàn)場不受殼外電荷(he)與電場影響;接地(di)封閉導體殼外電(diàn)場不受殼内電荷(hé)的影響。這種現象(xiàng),叫靜電屏蔽。靜電(diàn)屏蔽有兩📐方面的(de)意義:
屏蔽使金屬(shǔ)導體殼内的儀器(qì)或工作環境不受(shòu)外部電場影響,也(yě)不對外部電場産(chǎn)生影響。有些電子(zǐ)器件或測量設備(bei)爲了免除幹擾,都(dou)要實行靜電屏蔽(bì),如室💜内高壓☀️設備(bèi)罩上接地的金屬(shǔ)罩或較密的金屬(shu)網罩,電子管用金(jīn)屬管殼。又如作全(quán)波整流或橋式整(zheng)流的⚽電源變壓器(qì),在初級繞組和次(cì)級繞組之間包上(shang)金屬薄片或繞上(shàng)一層漆包線并使(shi)♈之接地,達到屏🏃🏻蔽(bì)作用。在高壓帶電(diàn)作業中,工人穿上(shang)用金🌈屬絲或導電(diàn)纖維織成的均壓(ya)服,可以對人體起(qǐ)屏蔽保護作用。
在(zài)靜電實驗中,因地(di)球附近存在着大(da)約100V/m的豎直電場。要(yao)排除這個電場對(duì)電子的作用,研究(jiū)電子隻在重力作(zuò)用🏃♂️下的運動,則必(bì)須有eE<meg,可算出E<12-13V/m,這是(shì)一個幾乎沒有靜(jìng)電場的“靜電真空(kong)”,這隻有對🈚抽成真(zhēn)空的空腔進行靜(jìng)電屏蔽才能實現(xian)🎯。事實上,由一個封(fēng)閉🌈導體空腔實現(xian)的靜電屏❌蔽是非(fēi)常有效的。
其二是(shì)理論意義:間接驗(yan)證庫侖定律。高斯(si)定理可以從庫♍侖(lun)定律推導出來的(de),如果庫侖定律中(zhōng)的平方反比指數(shù)不等于2就得🥵不出(chu)高斯定理。反之,如(rú)果證明了高斯定(ding)理,就證明庫侖定(dìng)律的正确性。根據(jù)高斯定理❓,絕緣金(jīn)屬🈲球殼内部的場(chǎng)強應爲零,這也是(shi)靜電屏蔽的結論(lun)。若用儀器對屏蔽(bì)🆚殼内帶電與否進(jin)行檢測,根據測量(liang)結果進行分析就(jiu)可判定高斯定理(li)的正确性,也就驗(yan)證了庫侖定律的(de)正确性。最近的實(shí)驗結果是威廉斯(si)等人于1971年完♌成的(de),指出在式
F=q1q2/r2±δ中,δ<(2.7±3.1)×12-13,
可見(jian)在現階段所能達(da)到的實驗精度内(nèi),庫侖定律的平方(fāng)反比關系是嚴格(ge)成立的。
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