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共 32 篇文章

安德烈-馬里·安培

安德烈-馬里·安培 FRS(,,)是法国物理学家、数学家,经典电磁学的创始人之一。为了纪念他的贡献,国际单位制中电流的单位“安培”以他的姓氏命名。 童年 安德烈-馬里·安培于1775年1月20日出生,正逢启蒙时代的高潮。父親让-雅克·安培()是一名富商,母親名叫让娜·安托瓦内特·德敘蒂埃-薩爾塞·安培()。安培在法国里昂附近的家族宅第度过了童年和青少年时期。他的父亲十分推崇卢梭的思想。因此,安培早期接受的教育以卢梭的著作《爱弥尔:论教育…

唯一性定理 (泊松方程)

唯一性定理指出,很大一部分的具有边界条件的泊松方程,可能有很多个解,但所有解的梯度都是相同的。在静电学的情况下,这意味着在边界条件下的泊松方程所解得的势函数具有唯一确定的电场。 证明 在高斯单位制,静电学中的泊松方程的一般表达是 : \mathbf{\nabla}\cdot(\epsilon\mathbf{\nabla}\varphi)= -\rho_f 其中 \varphi 是电势, \mathbf{E}=-\mathbf{\nabl…

恩绍定理

恩绍定理()指出点粒子集不能被稳定维持在仅由电荷的静电相互作用构成的一个稳定静止的力学平衡结构。该定理首次被英国数学家塞缪尔·恩绍于1842年证明。该定理通常被用于磁场中,但该定理最初被应用于静电场中。该定理适用于经典平方反比定律的力(静电力和引力),同时也适用于磁铁和順磁性材料或者其它任意组合(但非抗磁性材料)的磁场力。 介绍 通俗地讲,一个点电荷在任意一个静电场的情况是高斯定律的一个简单结果。市售磁浮陀螺未違反此定律,因爲磁浮陀螺在…

靜電放電材料

靜電放電材料(ESD 材料, ESD 為 Electrostatic Discharge 的通用簡寫),或稱防靜電材料,是能夠減少静电,以保護靜電敏感設備與易燃氣體或液體的材料,通常為一種特殊的塑膠、矽膠、或橡膠材質。 材料分類 靜電放電材料通常依照相關特性分為以下幾類:抗靜電或稱防靜電(Anti-static)、導電(Conductive)、靜電消散(Dissipative) 導電 導電材料的電阻低,因此電子可以容易的流過這些材料的表…

人體放電模型

人体模型(,簡稱HBM)是靜電放電(ESD)模型的一種,是分析電子元件對靜電放電耐受性特性時,最常使用的模型。此模型是模擬帶有靜電的人碰到電子元件時,在幾百納秒(ns)的時間內產生數安培的瞬間放電電流。對2千伏的ESD放電電壓而言,其瞬間放電電流的尖峰值大約是1.33 安培。 法规 十九世纪时,人们曾用这种模型来调查矿坑中的气体混合物爆炸事件。美國军用标准MIL-STD-883的第3015.8号方法建立了一個簡化的等效電路,以及模擬人体…

摩擦起電效應

吸附滿了泡沫填充材料]] 摩擦起电效应是通过摩擦使得物体带上电荷,或使物體的價電子相互轉移。摩擦起電的第一步即是將两种不同的物体相互摩擦,使它们最外层的电子得到足够的能量,擺脫原子核的束縛,在兩個物體之間相互转移。價電子轉移的原因是不同原子核對電子的吸引力會有差別。摩擦起電後兩个物體必帶等量異性电荷。例如:由於玻璃棒對電子的束縛能力比絲綢弱,所以丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒则相反。摩擦起電適用於所有物體(導體、絕緣體皆…

防静电袋

的防静电袋]] 防静电袋是用于存放电子元件的袋子,因为电子元件容易受到静电放电的损害。这些袋子通常是由聚对苯二甲酸乙二酯製成。 導電防靜電袋由一層導電金屬(通常為鋁)和一層塗有靜電耗散塗層的塑膠介電層製成。這不僅形成了屏蔽層,也形成了非導電屏障,透過法拉第籠效應保護袋內物品免受靜電荷的影響。這些袋子通常適用於較敏感的零件,但也可用於火花可能造成危險的環境,例如飛機和醫院的富氧區域。然而,金屬袋比非金屬袋更易碎,因為任何刺破都會損害屏蔽層…

防靜電裝置

防靜電裝置是指減少、緩和或是避免静电放电的裝置。静电放电是因為累積静电後釋放所造成的現象。靜電會損壞元件(如電腦硬碟、MOSFET),甚至會引燃可燃性的氣體或液體。 有許多技術可以中和靜電,其使用方式和效果都有不同。抗静电剂是加在材料或是其包裝中的化學物質,可以避免累積靜電或是靜電放電。若是要中和大區域裡的靜電荷(例如半導體净室或生產線),這類的防靜電裝置會使用會釋放電子的效應(例如电晕放电或光电效应),將帶電離子導入此區域,和其中已有…

高斯定律

]] 高斯定律()表明在闭合曲面内的电荷分佈與產生的電場之間的關係: 其定性描述為:穿越出任意閉合曲面的淨電通量等於該閉合曲面內的淨電荷除以电容率。該閉合曲面稱為高斯曲面。 真空中高斯定律積分形式为:\Phi_E =\iint_{\mathbb{A}}\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\;\subset\!\supset\vec{E}\cdot d\vec{a}=\dfrac{Q_{enc}}{\varepsilon_…

電荷

在電磁學裡,電荷(electric charge,q,Q)是物质的一种物理属性,其导致物质置于电磁场中时会受到力的作用。电荷也是某些基本粒子的内秉属性。依情况,物质可以带电荷,也可以不带电荷;同理,物体或粒子可以带电荷,也可以不带电荷。 带有电荷的物质,称为带电物质(charged matter);带有电荷的物体或粒子,分别称为带电物体(charged object)、带电粒子(charged particle)。而电荷载体(elect…

靜電透鏡

靜電透鏡(electrostatic lens)是一種引導帶電粒子的裝置,靜電透鏡可以類似光學透鏡使帶電粒子聚焦。用在引導電子稱電子透鏡(electron lens),而用在引導離子則稱離子透鏡(ion lens)。 種類 底下列出幾種靜電透鏡: cylinder lenses aperture lens quadrupole lenses 應用 電子透鏡可用在聚焦電子束源、電子顯微鏡、電子能譜學(例如,X射线光电子能谱学、俄歇電子能譜…

電勢

在静電學裡,電勢(electric potential/ ePtntl)又稱-{zh-cn:电位;zh-tw:電動勢;zh-hk:電位}-(eForce/ eFrc),是描述電場中某一點之能量高低性質的物理純量,操作型定義為“電場中某處的電勢”等於“處於電場中該位置的單位電荷所具有的電勢能”,單位用伏特。 電勢的數值不具有絕對意義,只具有相對意義,因此為了便於分析問題,必須設定一個參考位置,並把它設為零,稱為零勢能點。通常,會把無窮遠處…

静电平衡

静电平衡是指导体中的自由电荷(通常为带负电荷电的电子)所受到的力达到平衡而不再做定向运动的状态。 处在静电平衡下的导体,为一个等势体,其表面为等势面。 参考条目 * 静电学 参见

电通量

在電磁學中,電通量(,符號 :Φ)是通過給定面積的電場的度量,為一純量。 電通量可以用來描述電荷所造成的電場強度與距離遠近的關係。 電場可以對空間中的任何一個點電荷施力。電場的強弱與電壓的梯度成正比。 概述 電荷(比如空間中的單顆電子)的周圍充斥著電場。若以圖形表示,該電場可以被表示為從一個點(電荷)散開的輻射線,稱為電場線或電力線。而這些線的密度與電場強度呈正相關,稱為電通量密度,也就是每單位面積的電力線數目。因此,電通量與穿過表面的…

高斯面

高斯面(),又称高斯曲面,是三維空間一閉合曲面,用于运用高斯定理计算向量场的通量,例如重力场、电场和磁场。是任意形状的封闭曲面(3維)流形邊界),通过对其进行曲面积分运算,可以求出曲面中包含的场源总量,例如重力场中包含的物质总量和静电场场源中包含的总电荷量等等,也可以反过来从场源推算它产生的场。例如这里所举的最常见的情况,运用高斯曲面和高斯定理计算电场的时候,运用对称性选择恰当的高斯面,可以简化所研究的问题,使曲面积分更简单。如果高斯曲…

驻极体

駐極体(又稱永電體,,或電石)是一种自身帶有電荷的介電材料,且電荷近乎於永久存在於。 驻极体可以只带有单一电荷,也可以带有等量的异号电荷。驻极体带有单一电荷的时候,例如正电荷,则其电场方向由自身指向无穷远或者等效的无穷远处;带有等量异号电荷的驻极体通过内部的电荷对的相同指向,可以形成等效的两端分别带正负电荷的物体,此种情形下驻极体与磁铁非常相似。 早期的制作驻极体的方法是在强电场中融化蜡,在熔融状态下蜡的一部分内部电荷对发生定向排列;在…

法拉第笼

法拉第笼(),又称法拉第屏蔽罩(),是一个由金属或者良导体形成的笼子。 產生的數萬伏特高壓電所電擊,依然不會對人造成影響]] 由于金属的静电等势性,可以有效遮蔽外电场的電磁干擾。法拉第遮罩无论被加上多高的电压内部也不存在电场。而且由于金属的导电性,即使笼子通过很大的电流,内部的物体通过的电流也微乎其微。 在面对电磁波时,屏蔽效果與電磁波的頻率有關。阻擋頻率較低(波長較長)的電磁波需要用較厚的法拉第籠,藉此增加集膚效應。若要阻擋頻率較高(…

法拉第冰桶实验

检测器,金箔验电器(E),通过导线连到桶的外侧。当带电小球放入桶内而不触及它时,验电器指示电荷存在,表明球在金属容器上感应出了电荷。桶的内表面上感应出异种电荷。如果球碰到桶的内表面,两物体上的电荷相抵消,表明感应电荷与球上的诱导电荷的数量级相同。]] 法拉第冰桶实验是英国科学家麥可·法拉第在1843年进行的一项简单的靜電學实验,以演示导电容器上的静电感应现象。这个容器,法拉第用的是一个装冰的铁桶,实验因而得名。实验表明,一导电壳体内封入…

验电器

验电器(electroscope)是一种检测物体是否带静电荷以及粗略估计带电量大小的仪器,这是物理学历史上的第一种电学测量仪器,今日通常用于物理教学。一般的验电器由顶部的金属球、金属杆和最低端的金属箔。其典型构造如右图所示。当被检验物体接触验电器顶端的导体时,自身所带的电荷会传到玻璃钟罩内的箔片上。由于同种电荷相互排斥,箔片将自动分开,张成一定角度。根据两箔片张成角度的大小可估计物体带电量的大小。其实这是箔片所受电场力包括箔片上同名的电…