後牛頓天體力學

[拼音]：dianci pingbi

[外文]：electromagnetic shielding

排除或抑制電磁干擾的措施。抑制干擾是無線電廣播、電子儀器裝置的設計和製造以及電磁測量中的一個重要課題。遮蔽裝置有雙重作用，一是防止或抑制外來的電磁干擾，另一是防止或抑制系統本身產生的電磁場對外界的干擾。

靜電遮蔽

排除或抑制靜電場干擾的措施。接地的封閉金屬殼是一種良好的靜電遮蔽裝置。圖1表示接地的封閉金屬殼把空間分割成殼內和殼外兩個區域，金屬殼維持在零電位。根據靜電場的唯一性定理，可以證明：金屬殼內的電場僅由殼內的帶電體和殼的電位所確定，與殼外的電荷分佈無關。當殼外電荷分佈變化時，殼層外表面上的電荷分佈隨之變化，以保證殼內電場分佈不變。因此，金屬殼對內部區域具有遮蔽作用。殼外的電場僅由殼外的帶電體和金屬殼的電位以及無限遠處的電位所確定，與殼內電荷分佈無關。當殼內電荷分佈改變時，殼層內表面的電荷分佈隨之變化，以保證殼外電場分佈不變。因此，接地的金屬殼對外部區域也具有遮蔽作用。在靜電遮蔽中，金屬殼接地是十分重要的。當殼內或殼外區域中的電荷分佈變化時，通過接地線，電荷在殼層外表面和大地之間重新分佈，以保證殼層電勢恆定。從物理影象上看，因為在靜電平衡時，金屬內部不存在電場，殼內外的電力線被金屬隔斷，彼此無聯絡，因此，導體殼有隔離殼內外靜電相互作用的效應。

如果金屬殼未完全封閉，殼上開有孔或縫，也同樣具有靜電遮蔽作用。在許多實際應用中，靜電遮蔽裝置常常是用金屬絲編織成的金屬網代替閉合的金屬殼，即使一塊金屬板，一根金屬線，亦有一定的靜電遮蔽作用，只是遮蔽的效果不如金屬殼。

靜電遮蔽裝置對緩慢變化的電場也有遮蔽作用。為了提高對變化電場的遮蔽效果，遮蔽物的電導率應大，接地線要短，與地的接觸要良好。

靜磁遮蔽

排除或抑制靜磁干擾的措施。用磁導率很大的鐵磁材料製成的空腔是一種良好的靜磁遮蔽裝置。把一高磁導率的材料製成的球殼放在磁場中，磁場的磁感應線發生畸變，圖2為高磁導率材料的球殼放在均勻磁場中，球殼內外磁感應線的分佈情況。根據磁場的邊界條件，磁感應強度的法向分量是連續的，在沒有面電流的介面上，磁場強度的切向分量是連續的，即μ1H1n=μ2H2n，H1t=H2t。若殼層外部的媒質的磁導率μ1比殼層材料的磁導率μ2小得多，則H1n

H2n即在殼外，磁場強度的法向分量非常大（除

H

平行於介面這種例外情況），磁場強度差不多與殼表面垂直，而殼層內部，磁場強度的法向分量非常小。結果，磁感應線聚集在殼層中，空腔中的磁場非常弱。殼層材料的磁導率μ越大，空腔中的磁場越弱，在μ趨向無限大的極限情況下，空腔中的磁感應強度

B

趨於零，球殼完全遮蔽了磁場對腔內部空間的作用。在靜磁情況下，磁感應線密集在殼層內的作用，是通過球殼表面誘匯出的磁化電流產生的附加磁場與外磁場相疊加來實現的。靜磁遮蔽的原理也可以用磁路定律的概念來說明。因為殼層的磁導率比周圍空氣的磁導率大得多，殼層壁的磁阻比較小，因而磁通主要集中在殼層內部。

為了提高靜磁遮蔽的效果，應使遮蔽殼的壁有適當的厚度，或採用多層遮蔽罩。靜磁遮蔽裝置以低頻磁場亦有良好的遮蔽作用。

電磁遮蔽

排除或抑制高頻電磁場干擾的措施。高電導率或高磁導率材料製成的殼罩是一種良好的電磁遮蔽裝置。高頻電磁波只能透入導體表面的薄層，薄層的厚度可以用貫穿深度來描寫（見媒質中的平面電磁波、趨膚效應、渦電流）。貫穿深度的大小與電磁波的頻率、導體的電導率、磁導率密切有關。頻率越高，電導率越大，磁導率越大，貫穿深度越小。當殼罩壁的厚度大於貫穿深度時，殼罩就具有良好的電磁遮蔽作用。提高殼罩材料的電導率或磁導率，增加殼壁的厚度，可以提高電磁遮蔽的效果。

高電導率材料製成的遮蔽物對低頻磁場的遮蔽效果比較差。例如，在工頻50赫時，銅的貫穿深度約為9.4毫米，薄壁銅殼的遮蔽作用很小。在實際應用中，常採用靜磁遮蔽措施來遮蔽低頻磁場。電磁遮蔽物接地後也可以遮蔽靜電干擾。電磁遮蔽物上不能隨意開縫，因為電磁遮蔽還利用了渦電流的作用，若縫隙割斷了渦電流的通路，遮蔽效果要降低。