静电屏蔽

简介:静电屏蔽
关键字:静电屏蔽


实验二维码
Image
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0, user-scalable=no">
    <title>静电屏蔽——物理D世界</title>
    <style>
        * {
            margin: 0;
            padding: 0;
            box-sizing: border-box;
        }
        body {
            overflow: hidden;
            height: 100vh;
            width: 100vw;
            background: #0b0f1c;
        }
        iframe {
            display: block;
            width: 100%;
            height: 100%;
            border: none;
            position: absolute;
            top: 0;
            left: 0;
            right: 0;
            bottom: 0;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <iframe src="https://lab.physicalw.com/expt/1/21/141" loading="eager"></iframe>
</body>
</html>

物理仿真:模拟点电荷靠近验电器的过程。

静电屏蔽规律:

  • 当无金属罩时,电荷靠近,验电器铝箔因感应起电而张开。

  • 当有金属罩时,由于静电感应,电荷在罩外表面重新分布,其产生的感应电场与外部电场在罩内抵消,内部场强为零,铝箔不张开。

  • 接地功能:演示当金属罩接地时,可以消除罩外表面感应电荷对外部的影响(虽然本课件主要演示对内的屏蔽)。

  • 多维显示:可实时开关外部电场线、感应电场线及感应电荷分布,帮助学生理解“合场强为零”的本质。

物理准确性:

  • 张角逻辑:程序内部判断 ui.showShell.checked。如果金属罩存在,无论是否接地,外部电荷产生的场在内部都会被感应电荷抵消,因此铝箔张角被设置为 0。

  • 感应起电:当没有罩子时,程序根据库仑定律的启发式模型(距离平方反比)动态计算铝箔张角,模拟静电感应过程。

  • 电场叠加原理:通过“显示感应电场”开关,展示出罩内存在一个与外部电场方向相反的电场,从而解释了合场强为何为零。

教学辅助设计:

  • 可视化:用红色表示正电、蓝色表示负电,符合物理教材惯例。

  • 实时反馈:拖动电荷时,电场线、电荷分布和铝箔动态更新,让学生直观感受场的变化。



浏览量:27
发布人:物理D世界
发布时间:2026-04-22 22:11:30

分享到: