请教，关于屏蔽接不接大地

只看该作者 · 2015-7-10 15:44

如图，接或不接大地，具体是什么情况？
理论分析是怎样的？

只看该作者 · 2015-7-11 00:48

接大地的本质是。

谢谢大家！

提供一个等电位连接。

就像一个房子必须有地基一样。

电路也必须有个地基也就是基准点。

人们通常作的那个接地桩其实是象征意义的。

再次感谢大家！

法拉第圆筒也不能违反电路原理。

其本质是个大电容。

谢谢大家！

如果没有这个圆筒。

那么电路会受到电场干扰。

有了这个圆筒就相当于一个大电容滤波。

再次感谢大家！

这个圆筒对于磁场干扰也是有效的。

本质就是变压器原理。

谢谢大家！

所有这个圆筒对于电磁干扰相当有效果。

再次感谢大家！

只看该作者 · 2015-7-11 01:20

无论是屏蔽线还是所谓的汽车或所谓金属网。

谢谢大家！

与法拉第圆筒没有任何关系。

再次感谢大家！

屏蔽线或所谓的金属屏蔽是等电位连接。

这样在在金属屏蔽内的电路或人就不会受到外来电流的袭击。

谢谢大家！

无论如何法拉第圆筒的电路模型就是一个大电容。

而且还是一个滤波电容。

再次感谢大家！

法拉第圆筒本身并没有接地。

但屏蔽层和金属屏蔽是要接地的。

一个金属机壳接地的内部电路。

原则上不会受到外来干扰。

是因为机壳内保持对于外来干扰的0电流事实。

既然流过内部电路的电流为0那么就是接地的法拉第圆筒不受干扰的事实。

再次感谢大家！

只看该作者 · 2015-7-11 12:37

法拉第圆筒的问题。

谢谢大家！

学术界肯定没有搞清楚。

再次感谢大家！

如果金属圆筒被充电那么其表面充满了均匀分布的电荷。

谢谢大家！

如果有人摸这个充电的圆筒。

再次感谢大家！

那么电荷就会重新分布并且还是均匀地分布在人体表面。

其中因为头发的可移动性最大。

而且还是因为同性电荷相斥的原理。

所以头发就会直立并呈现炸开状。

谢谢大家！

也正是因为同性相斥的原理。

金属内部的电荷分布必定是均匀的。

N多电荷互斥的特点保证了最后的均匀分布。

这是法拉第和学术界可能都没有意识到的问题。

而只有本大师才能给出正确答案。

再次感谢大家！

法拉第圆筒如果不接地。

那么几乎与电路原理教科书无关。

几乎不能成为一个电路。

法拉第圆筒被充电的时候可以看作一个电路。

而断电后的电荷冲分配与电路原理就无关了。

谢谢大家！

现实的金属接地的圆筒。

不是法拉第圆筒。

现实的金属接地圆筒属于电路。

符合教科书中的电路原理。

再次感谢大家！

只看该作者 · 2015-7-11 12:41

关于接地的问题。

谢谢大家！

其实不是问题因为电路原理足以解释接地问题。

再次感谢大家！

但现实的接地问题不是教科书能理解的。

发电厂的接地问题。

最后只能由发电厂的电气工程师解决。

事实上最早的电厂应该是GE的。

也可能是爱迪生的。

谢谢大家！

GE或爱迪生的电气工程师。

会用发现问题解决问题的方式阐述他们试验成功的接地方法。

所谓的4欧姆的接地桩的做法可能来自于GE工程师的实践经验。

再次感谢大家！

只看该作者 · 2015-7-11 12:56

法拉第圆筒被充电后。

谢谢大家！

内部电场为0的说法。

再次感谢大家！

并非教科书所说的。

谢谢大家！

因为法拉第圆筒被充电荷后。

均匀分布在金属内部或表面。

其内部的电路不会被耦合电容效应而产生电荷。

或者按照电路原理的说法因为一个大电容滤波的效果。

再次感谢大家！

模拟电路中的所谓GuardRing的做法。

其实是模仿法拉第圆筒。

但这个ring是接地的。

再次感谢大家！

只看该作者 · 2015-7-11 13:12

一架飞机在天上飞。

谢谢大家！

飞机机身金属就是接地了。

再次感谢大家！

但没有接地球大地。

从电路原理上看没有问题。

电路原理从来不要求介入地球大地。

谢谢大家！

但如果飞机的金属机身与地球形成一个电容关系。

那么因为地球足够大作为另一个电容极板。

再次感谢大家！

电荷在地球的均匀分布保证了每平方米的电荷即使被飞机上的开关电源所干扰也不会在以平房公里的土地上多产生一个电荷。

所以飞机在天上产生的电容效应对于地球来说几乎不存在。

但如果地球某区域的电荷忽然很多。

那么其上面的飞机必定感应同样的电荷。

但依然不会产生问题。；

再次感谢大家！

因为此时就是法拉第圆筒了。

谢谢大家！

只看该作者 · 2015-7-11 13:34

法拉第圆筒如果不接地。

谢谢大家！

不能保证电荷均匀分布。

这样内部还是有电场。

再次感谢大家！

只有电荷均匀分布的法例第圆筒的内部电场才是0。

谢谢大家！

可以认为现实中法拉第圆筒几乎没有用武之地。

现实的法例第圆筒必须接地。

再次感谢大家！

油罐车也是一个圆筒金属的。

谢谢大家！

其后面的尾巴就是一个金属铁链。

用来接入大地的。

看似可笑而毫无道理。

而其实就是毫无道理可以言。

对于认为法拉第圆筒不接地内部电场为0的人来说。

再次感谢大家！

但油罐车这个法拉第圆筒就是接地了。

谢谢大家！

因为你无法保证油罐车这个法拉第圆筒在不接地的情况下。

再次感谢大家1

电荷在油罐车金属内部均匀分布。

不均匀那么内部电场就不是0 。

而一旦铁链接地。

那么油罐车的金属电位与公路大地就是一样的。

而几乎没有电位差。

这是从电路原理的角度说的。

再次感谢大家！

这就是说与不接地的油罐车这个法拉第圆筒来说。

接地后内部电场小的可怜。

而不接地的油罐车这个法拉第圆筒的内部电场是存在而且还是不一定小并且还是变化的。

所以油罐车这个法拉第圆筒必须接地。

再次感谢大家！

只看该作者 · 2015-7-11 13:48

如果空气和大地可以形成一个电容的话。

谢谢大家1

接地的油罐车。

再次感谢大家！

即使被空气所感应电荷。

谢谢大家！

也是均匀分布在油罐车金属表面的。

这样内部的油就是处于理想的电荷均匀分布的法拉第圆筒之中。

就不是会爆炸起火。

再次感谢大家！

如果不接地就不能保证电荷的均匀分布。

就不能保证内部电场为0。

谢谢大家！

只看该作者 · 2015-7-11 13:51

接入飞机的空气。

谢谢大家！

以及接入大地的油罐车的问题都已经被本大师所阐述的非常明白了。

再次感谢大家！

相信任何一个中国人只要不是傻子。

就必然能够听懂本大师的教导。

谢谢大家1

只看该作者 · 2015-7-11 13:54

那么现在就应该阐述屏蔽层的问题了。

谢谢大家！

同轴电缆的屏蔽层是金属网状结构。

这样做的目的最开始可以还是法拉第圆筒的错误概念。

再次感谢大家！

然而其实这可以防止电磁场干扰。

如果能够保证同轴电缆的屏蔽层的电荷均匀分布。

那么电缆内部的电场就是0。

就不会受到干扰。

否则还是应该屏蔽层接地。

通常屏蔽接地比不接地的抗干扰效果更好。

这是人们的实践经验。

同时也是本大师的上述正确教导的证明。

再次感谢大家！

这个屏蔽层还可以防止磁场干扰。

其原理就是变压器的原理。

谢谢大家！

只看该作者 · 2015-7-11 13:58

那么同轴电缆是应该单点接地还是多点接地呢？

谢谢大家！

教科书说高频就多点低频就单点。

再次感谢大家！

同轴电缆过去是在中继器处接地。

这可以起到多点接地的效果。

谢谢大家！

每一个同轴电路的用户都是本地接地的。

所以同轴电缆的屏蔽层在每一个用户那里都接地了。

这是多点接地的效果。

恐怕不想多点接地也办不到。

再次感谢大家！~

只看该作者 · 2015-7-11 14:09

既然同轴电缆不是屏蔽双绞线。

谢谢大家！

那么其屏蔽层就是作为信号地使用的。

再次感谢大家！

那么其屏蔽就不可能接入大地PE 了。

谢谢大家！

同轴电缆的屏蔽层其实是把各个不同供电电源的电路的GND连在一起。

以实现信号远距离传送。

再次感谢大家！

3万 · 2015-7-10 17:34

一言难尽。
一帖难尽。
彻底说清楚，篇幅要超过《模拟电路》这样一本书。

只看该作者 · 2015-7-10 19:16

接的效果更好

1万 · 2015-7-10 20:18

如图
若是静电屏蔽，圆桶接四方体壳最好；若是磁场干扰，无所谓连接
若不考虑该系统之外影响，接大地无效

只看该作者 · 2015-7-10 22:40

是这样的，今天把一个蓝牙模块放铁杯子里，盖上盖子。手机就搜不到了，这起码说明外面的信号进不到里面，也说明悬空的密封屏蔽能够屏蔽外界干扰。
那么问题来了：既然悬空就行，那在电磁屏蔽electromagnetic shield何必接个大地earth？比如经常用的计算机外设的线缆，在连接器上都有earth连接着缆的最外层屏蔽。

只看该作者 · 2015-7-10 22:44

我搜索到了faraday cage，它没提接大地的事儿，它能屏蔽静电场；我记得在高中物理里讲过这个，那么，从它的原理上看（感应电场抵消外部电场），也完全可以抵消交变电场，还是老问题，干嘛我的印象里，都在接大地？

只看该作者 · 2015-7-11 00:53

PE相当于电源电路的一个最小电阻的路径。

谢谢大家！

这样如果人摸机壳电流就不会流到人体的这个更大电阻上而是通过PE流走了。

再次感谢大家！

机壳接地是为了防止触电。

谢谢大家！

3万 · 2015-7-11 08:15

看应用场合吧。

2万 · 2015-7-11 08:32

GavinZ 发表于 2015-7-10 22:40
是这样的，今天把一个蓝牙模块放铁杯子里，盖上盖子。手机就搜不到了，这起码说明外面的信号进不到里面，也 ...

所谓“屏蔽”，大致分三类：

1）静电屏蔽，采用高导电率的材料屏蔽。

2）静磁屏蔽，采用高导磁率的材料屏蔽。

3）电场波屏蔽，这个必须考虑波长和极化，相应的屏蔽材料和几何结构影响甚大。

至于屏蔽是否需要接地，这要看具体系统。如果是固定的系统，且具有与外界的有线通路（包括电源），则屏蔽通常需要接地；而如果是移动设备（譬如手持设备），由于其几乎都是采用无线通信且为电池供电，所以无需屏蔽接地（说实在也无法随意接地）。

关于“接地”，要深究起来的话还真可以写一本专著。

2万 · 2015-7-11 08:51

GavinZ 发表于 2015-7-10 22:44
我搜索到了faraday cage，它没提接大地的事儿，它能屏蔽静电场；我记得在高中物理里讲过这个，那么，从它的 ...

faraday cage（法拉第笼）是个典型的静电屏蔽，其原理是由于在外（静）电场力的作用下，致使金属笼的电荷重新分布（金属笼的净电荷未变），而此重新分布的电荷所致电场恰好抵消了外电场。所以，就静电屏蔽而言，法拉第笼无需接地。

只看该作者 · 2015-7-11 09:26

HWM 发表于 2015-7-11 08:51
faraday cage（法拉第笼）是个典型的静电屏蔽，其原理是由于在外（静）电场力的作用下，致使金属笼的电荷 ...

HWM老师，既然法拉第笼是依靠“重新分布的电荷”建立的电场，以抵消外部电场，那我觉得为什么不能随变化的外部电场、相应建立变化的内电场，以抵消外电场呢？如下图：

只看该作者 · 2015-7-11 09:35

经过一天的时间，发现这个问题，我不该问，因为我没有基本的知识。

2万 · 2015-7-11 09:39

GavinZ 发表于 2015-7-11 09:26
HWM老师，既然法拉第笼是依靠“重新分布的电荷”建立的电场，以抵消外部电场，那我觉得为什么不能随变化 ...

低频（似稳场条件）下，可以“相应建立变化的内电场，以抵消外电场”。

2万 · 2015-7-11 09:50

GavinZ 发表于 2015-7-11 09:35
经过一天的时间，发现这个问题，我不该问，因为我没有基本的知识。

这个完全可以问，基本是属于最基础的电磁学范畴。

当然，如果频率高到（或尺寸大到）必须考虑电磁波范畴的话，那就是比较复杂的事情了。

还有接地，其实是由于大地作为“分布电容”的一极，若必须将这个“分布电容”考虑进去的话，那么接地问题就必然会出现。至于如何接，这是个具体的技术问题，可以找一些相关的书看看。此外，作为保护接地，还必须考虑接地电阻（这个是有标准的）。