新版法拉第籠的實際應用 法拉第籠的工作原理【多篇】

法拉第籠的實際應用 法拉第籠的工作原理 篇一

大型法拉第籠

【實驗目的】瞭解接地金屬殼靜電感應是的電荷分佈及電位特點；認識經典屏蔽的原理

參與實驗者進入法拉第籠，關好籠門；

打開高壓電源，將高壓探棒靠近法拉第籠；

調節電位器，逐漸調高電壓到探棒與籠身發生放電，打出電弧，觀察此時的電壓；

實驗者在籠內將手放在打出電弧的位置，不會有觸電的感覺；

調低電壓後關閉電源，用探棒對法拉第籠充分放電；

打開籠門，實驗者走出法拉第籠。

實驗進行期間，實驗者不可打開籠門，觀衆不可擅自靠近法拉第籠和高壓探棒；

務必在關閉電源後，用探棒對法拉第籠充分放電，實驗者方可打開法拉第籠門。

籠體與大地相連，高壓電源通過限流電阻將上萬伏直流電壓輸送給探棒，當高壓棒尖端靠近籠體時，法拉第籠發生靜電感應。根據導體靜電平衡條件，感應電荷分佈在籠的外表面，靠近電壓棒處電荷密度大，周圍電場強，籠的外表面與高壓棒之間放電。根據接地導體靜電平衡的條件，籠體是一個等位體，內部電位爲零，電場爲零，電荷分佈在接近放電杆的外表面上。法拉第籠無論被加上多高的電壓內部也不存在電場。而且由於金屬的導電性，即使籠子通過很大的電流，內部的物體通過的電流也微乎其微。在面對電磁波時，可以有效的阻止電磁波的進入。

法拉第籠是一個理想環境，是建立在空間的一個大屏蔽網絡。將其接地後，第一，它可以屏蔽雷電產生的電磁脈衝，防止裏面的弱電設備和人員遭受損傷；第二，它可以把強大的感應電荷泄入大地。

高壓作業人員帶電工作時，可通過穿着用金屬絲製成的防護服。當接觸高壓線時，形成了等電位，使得作業人員的身體沒有電流通過，起到了很好的保護作用。

汽車就是一個法拉第籠，由於汽車外殼是個大金屬殼，形成了一個等位體，當駕駛員在雷雨天行駛時，車裏的人不用擔心遭到雷擊。

將精密儀器設備的金屬外殼接地，有效地避免了不必要的電磁干擾以及雷電襲擊。

法拉第籠的演示還說明了外殼接地的法拉第籠可有效地隔絕籠體內外電磁波干擾從而起到靜電屏蔽作用。

即使住在法拉第籠子裏，也不能完全避免電磁輻射。法拉第籠不能屏蔽靜電和低速變化的磁場，比如地磁，在法拉第籠裏，指南針照樣能工作。因而不可能完全避免電磁輻射。

法拉第籠的實際應用 法拉第籠的工作原理 篇二

1、參與實驗者進入法拉第籠，關好籠門；

2、打開高壓電源，將高壓探棒靠近法拉第籠；

3、調節電位器，逐漸調高電壓到探棒與籠身發生放電，打出電弧，觀察此時的電壓；

4、實驗者在籠內將手放在打出電弧的位置，不會有觸電的感覺；

5、調低電壓後關閉電源，用探棒對法拉第籠充分放電；

6、打開籠門，實驗者走出法拉第籠。

1、實驗進行期間，實驗者不可打開籠門，觀衆不可擅自靠近法拉第籠和高壓探棒；

2、務必在關閉電源後，用探棒對法拉第籠充分放電，實驗者方可打開法拉第籠門。

籠體與大地相連，高壓電源通過限流電阻將上萬伏直流電壓輸送給探棒，當高壓棒尖端靠近籠體時，法拉第籠發生靜電感應。根據導體靜電平衡條件，感應電荷分佈在籠的外表面，靠近電壓棒處電荷密度大，周圍電場強，籠的外表面與高壓棒之間放電。根據接地導體靜電平衡的條件，籠體是一個等位體，內部電位爲零，電場爲零，電荷分佈在接近放電杆的外表面上。法拉第籠無論被加上多高的電壓內部也不存在電場。而且由於金屬的導電性，即使籠子通過很大的電流，內部的物體通過的電流也微乎其微。在面對電磁波時，可以有效的阻止電磁波的進入。

法拉第籠是一個理想環境，是建立在空間的一個大屏蔽網絡。將其接地後，第一，它可以屏蔽雷電產生的電磁脈衝，防止裏面的弱電設備和人員遭受損傷；第二，它可以把強大的感應電荷泄入大地。

1、高壓作業人員帶電工作時，可通過穿着用金屬絲製成的防護服。當接觸高壓線時，形成了等電位，使得作業人員的身體沒有電流通過，起到了很好的保護作用。

2、汽車就是一個法拉第籠，由於汽車外殼是個大金屬殼，形成了一個等位體，當駕駛員在雷雨天行駛時，車裏的人不用擔心遭到雷擊。

3、將精密儀器設備的金屬外殼接地，有效地避免了不必要的電磁干擾以及雷電襲擊。

1、法拉第籠的演示還說明了外殼接地的法拉第籠可有效地隔絕籠體內外電磁波干擾從而起到靜電屏蔽作用。

2、即使住在法拉第籠子裏，也不能完全避免電磁輻射。法拉第籠不能屏蔽靜電和低速變化的磁場，比如地磁，在法拉第籠裏，指南針照樣能工作。因而不可能完全避免電磁輻射。

法拉第籠的實際應用 法拉第籠的工作原理 篇三

法拉第籠是一個由金屬或者良導體形成的籠子，是以電磁學的奠基人、英國物理學家邁克爾·法拉第的姓氏命名的一種用於演示等電勢、靜電屏蔽和高壓帶電作業原理的設備。它是由籠體、高壓電源、電壓顯示器和控制部分組成。其籠體與大地連通，高壓電源通過限流電阻將直流高壓輸送給放電杆，當放電杆尖端距籠體較近時，出現放電火花，根據接地導體靜電平衡的條件，籠體是一個等位體，內部電勢爲零，電場爲零，電荷分佈在接近放電杆的外表面上。

導體的外殼對它的內部起到“保護”作用，使它的內部不受外部電場的影響，這種現象稱爲靜電屏蔽。如果將導體放在電場強度爲e外的外電場中，導體內的自由電子在電場力的作用下，會逆電場方向運動。這樣，導體的負電荷分佈在一邊，正電荷分佈在另一邊，這就是靜電感應現象。由於導體內電荷的重新分佈，這些電荷在與外電場相反的方向形成另一電場，電場強度爲e內。根據場強疊加原理，導體內的電場強度等於e外和e內的疊加。當導體內部總電場強度爲零時，導體內的自由電子不再移動。物理學中將導體中沒有電荷移動的狀態叫做靜電平衡。處於靜電平衡狀態的導體，內部電場強度處處爲零。由此可推知，處於靜電平衡狀態的導體，電荷只分布在導體的外表面上。而法拉第籠就是根據這個原理製成的。

高壓帶電操作員的防護服是用金屬絲製成的，當接觸高壓線時，形成了等電位，使得作業人員的身體沒有電流通過，起到了很好的保護作用。

要想讓一個教室、一個考場在電子通信的角度上“與世隔絕”，是可以做到的，目前各種通信工具都是用電磁波或者說無線電波來傳遞信號，我們只要像法拉第籠子一樣給教室電磁屏蔽就可以達到目標，目前大型考試中，教室裏都已經安裝了屏蔽系統，防止考生利用電子產品作弊現象的發生。

高層建築很容易被雷擊，對人體產生較大危害，而利用法拉第籠的原理製成的籠式避雷網可以有效地較少雷擊對人體造成的危害。比如國家體育場“鳥巢”，其主體鋼結構中的鋼構件以及鋼筋混凝土中的鋼筋，通過焊接方式進行有效連接，這樣“鳥巢”自身就形成了一個巨大的避雷網，而“鳥巢”的鋼結構就成爲了一個巨大的接收閃電的裝置，能把閃電迅速導入地下，從而保障了場內觀衆的安全。