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法拉第笼实验报告参考.docx

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法拉第笼实验报告参考.docx

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法拉第笼实验报告参考.docx

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法拉第笼实验报告参照
篇一:基础物理实验——大型法拉第笼
大型法拉第笼
【实验目的】认识接地金属壳静电感觉是的电荷散布及电
位特色;认识经典障蔽的原理
【操作方法】
1、参加实验者进入法拉第笼,关好笼门;
2、翻开高压电源,将高压探棒凑近法拉第笼;
3、调理电位器,渐渐调高电压到探棒与笼身发生放电,
打出电弧,察看此时的电压;
4、实验者在笼内将手放在打出电弧的地点,不会有触电的感觉;
5、调低电压后封闭电源,用探棒对法拉第笼充分放电;
6、翻开笼门,实验者走出法拉第笼。
【注意事项】
1、实验进行时期,实验者不行翻开笼门,观众不行私自
凑近法拉第笼和高压探棒;
2、务必在封闭电源后,用探棒对法拉第笼充分放电,实
验者方可翻开法拉第笼门。
【实验原理】
笼体与大地相连,高压电源经过限流电阻将上万伏直流电
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压输送给探棒,当高压棒尖端凑近笼体时,法拉第笼发生静电感
应。依据导体静电均衡条件,感觉电荷散布在笼的表面面,凑近
电压棒处电荷密度大,四周电场强,笼的表面面与高压棒之间放
电。依据接地导体静电均衡的条件,笼体是一个等位体,内部电
位为零,电场为零,电荷散布在凑近放电杆的表面面上。法拉第
笼不论被加上多高的电压内部也不存在电场。并且因为金属的导
电性,即便笼子经过很大的电流,内部的物体经过的电流也微乎
其微。在面对电磁波时,能够有效的阻挡电磁波的进入。
法拉第笼是一个理想环境,是成立在空间的一个大障蔽网络。将其接地后,第一,它能够障蔽雷电产生的电磁脉冲,防备里面的弱电设施和人员遭到损害;第二,它能够把强盛的感觉电荷泄入大地。
【原理应用】
1、高压作业人员带电工作时,可经过衣着用金属丝制成
的防备服。当接触高压线时,形成了等电位,使得作业人员的身
体没有电流经过,起到了很好的保护作用。
2、汽车就是一个法拉第笼,因为汽车外壳是个大金属壳,
形成了一个等位体,当驾驶员在雷雨天行驶时,车里的人不用担
心遇到雷击。
3、将精细仪器设施的金属外壳接地,有效地防止了不用
要的电磁扰乱以及雷电侵袭。
【实验思虑】



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1、法拉第笼的演示还说了然外壳接地的法拉第笼可有效
地隔断笼体内外电磁波扰乱进而起到静电障蔽作用。
2、即便住在法拉第笼子里,也不可以完整防止电磁辐射。
法拉第笼不可以障蔽静电和低速变化的磁场,比方地磁,在法拉第笼里,指南针仍旧能工作。因此不行能完整防止电磁辐射。
篇二:演示物理实验报告
“鸟笼”演示静电障蔽实验报告
实验背景:
法拉第以前冒着被电击的危险,做了一个有名于世的实验——法拉第笼实验。法拉第把自己关在金属笼内,当笼外发生强盛的静电放电时,他并未受就任何影响。在使用大的法拉第笼时,金属笼上接高压电,外面接地导体接触笼壁时能够察看到电火
花,而笼内的人没有感觉;用小型法拉第笼(鸟笼)实验时,能够察看到通电鸟笼外面的纸条飘起,而内部的纸条并无显然变化。
实验原理:
本实验运用了静电障蔽原理:导体的外壳对它的内部起到
“保护”作用,使它的内部不受外面电场的影响。
因为在电场中,电子会因电场力而运动。而在静电均衡状
,
其净电荷只好散布在导体表面面。这样,导体表面面对其内部起
到保护作用,使其不受电场影响。所以,在大型法拉第笼通电时,



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电荷散布在笼子的表面面,用接地导体触碰时能够看到电火花,
而内部的人没有感觉电流存在;小笼的外面充满电荷,纸条因带
电而飘起,内部的纸条却没有此现象。
实验应用
电工穿的均压服,就是在衣服中编织入金属丝,将人和衣服当作同一物体,则金属
丝就相当于导体的外壳,在工人进行高压带电作业时,对
人体起到保护作用。
有些电子仪器的工作条件要求特别高,要根绝外面电场影响,就能够将其放入法拉
第笼中对其进行电场障蔽,除去外面电场对其影响。
在一些高磁场、高电场环境中工作的人,为了保证身体健康,能够穿编入金属丝的
衣服,以减少环境中的电磁场对身体影响。篇三:法拉第笼原理及其应用
法拉第笼原理及其应用
法拉第笼结构及原理
法拉第笼是一个由金属或许良导体形成的笼子,是以电磁
学的奠定人、英国物理学家迈克尔·法拉第的姓氏命名的一种用
于演示等电势、静电障蔽和高压带电作业原理的设施。它是由笼
体、高压电源、电压显示器和控制部分构成。其笼体与大地连通,
高压电源经过限流电阻将直流高压输送给放电杆,当放电杆尖端



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距笼体较近时,出现放电火花,依据接地导体静电均衡的条件,笼体是一个等位体,内部电势为零,电场为零,电荷散布在凑近放电杆的表面面上。
导体的外壳对它的内部起到“保护”作用,使它的内部不受外面电场的影响,这类现象称为静电障蔽。假如将导体放在电场强度为E外的外电场中,导体内的自由电子在电场力的作用
下,会逆电场方向运动。这样,导体的负电荷散布在一边,正电荷散布在另一边,这就是静电感觉现象。因为导体内电荷的从头散布,这些电荷在与外电场相反的方向形成另一电场,电场强度
为E内。依据场强叠加原理,导体内的电场强度等于E外和E内的叠加。当导体内部总电场强度为零时,导体内的自由电子不再
挪动。物理学中将导体中没有电荷挪动的状态叫做静电均衡。处于静电均衡状态的导体,内部电场强度到处为零。由此可推知,
处于静电均衡状态的导体,电荷只散布在导体的表面面上。而法拉第笼就是依据这个原理制成的。
法拉第笼原理的应用
高压带电操作员的防备服是用金属丝制成的,当接触高压线时,形成了等电位,使得作业人员的身体没有电流经过,起到了很好的保护作用。
要想让一个教室、一个考场在电子通讯的角度上“与世隔断”,是能够做到的,当前各样通讯工具都是用电磁波或许说无线电波来传达信号,我们只需像法拉第笼子同样给教室电磁障蔽



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就能够达到目标,当前大型考试中,教室里都已经安装了障蔽系
统,防备考生利用电子产品舞弊现象的发生。
高层建筑很简单被雷击,对人体产生较大危害,而利用法
拉第笼的原理制成的笼式避雷网能够有效地较少雷击对人体造
成的危害。比方国家体育场“鸟巢”,其主体钢结构中的钢构件
以及钢筋混凝土中的钢筋,经过焊接方式进行有效连结,这样
“鸟巢”自己就形成了一个巨大的避雷网,而“鸟巢”的钢结构
就成为了一个巨大的接收闪电的装置,能把闪电快速导入地下,
进而保障了场内观众的安全。



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