标题：磁场屏障
静电屏蔽
静电平衡状态 
1、定义：导体放在一个电场中时，由于导体中自由电荷收到静电力的作用，使导体中的自由电荷发生定向移动，当一段时间后，导体中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态；而导体中自由电荷移动的现象就称为静电感应现象； 
2、理解：当没有电场时，导体中电荷无规则运动，宏观上电荷均匀分布在整个导体中（包括导体表面），只有当在电场中时，导体中电荷在电场力下定向移动； 3、静电平衡状态产生的原因：是电荷在电场力作用下的结果； 
4、静电平衡状态，是一个状态，这种状态是一种动态平衡状态，达到静电平衡后，导体中的每个电荷仍然在做无规则运动，每个电荷也在移动，但宏观上，电荷没有定向的移动； 5、产生静电平衡状态的时间很短，一般在瞬间完成； 
6、当导体处在静电平衡状态时，外电场发生变化时，静电平衡就受到破坏，但很快又恢复到一个新的静电平衡状态。 
7、处于静电平衡状态的导体，其内部场强处处为零；电荷只分布在导体的外表面，外表面以内任意地方没有电荷分布。 
静电屏蔽 
1、定义：当一个空心导体或一个网状导体，处在一个外电场是，由于静电平衡原理，它内部场强处处为零，而电荷只分布在外表面，这样导体壳或网状物可以保护它所围成的区域，是这个区域不受外电场的影响，这种现象就是静电屏蔽； 
2、感应电场：外电场对导体中的电荷产生电场力的作用，使导体中的电荷重新分布，重新分布电荷的导体，会激发新的电场，这个电场称为感应电场，感应电场依赖外电场而存在； 
3、静电屏蔽的实质：它是外电场与感应电场叠加的结果，叠加后使得其合电场强度为零的原因，而不是将外电场挡在外面进不去；而静电屏蔽的结果就像是将外电场挡在外面进不去一样； 
4、两种静电平衡装置： 
（1）放在导体壳或网状体外的电场对其内部没有影响，即一般的导体壳或网状物保护其内部不受外电场的影响：①原理：静电感应产生感应电场，在导体壳或网状体内部，感应电场和外电场始终是大小相等方向相反；②是外电场与感应电场共同作用使得导体壳内部场强处处为零，就像是将外电场挡在外面一样。 
（2）接地的导体壳或网状物使其内部的电场对外界没有影响，即接地导体壳或网状体保护其外部不受内部电场的影响；①如果不接地，则不起到屏蔽作用，②原理：由于静电感应，使得导体壳或网状体内外表面产生感应电荷，且内外表面电荷量相等，电性相反，所以此时对外空间起不到屏蔽作用；当接地时，地球可以容纳很多电荷，这样外表面上电荷量全部转移到地里面，而且内表面会有跟多相反电荷分布，这样就使得感应电场与原电场在外空间内达到平衡，对外空间没有影响。 
尖端放电 
1、导体上电荷分布特点：静电平衡后，电荷只分布与导体外表面，其内部没有电荷； 2、导体外表面上电荷分布特点：曲率越大（越尖）的地方，电荷分布越密集，曲率越小）越平坦）的地方，电荷分布越疏； 
3、导体尖端电荷分布越多，至使该处场强较大，从而可能使空气被电离成导体而发生尖端放电现象。[1]
静磁场
静磁场是恒定电流或永久磁体产生的磁场。静磁屏蔽是利用高磁导率μ的铁磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁场。它与静电屏蔽作用类似而又有不同。 
静磁屏蔽的原理可以用磁路的概念来说明。如将铁磁材料做成截面如图7的回路，则在外磁场中，绝大部份磁场集中在铁磁回路中。这可以把铁磁材料与空腔中的空气作为并联磁路来分析。因为铁磁材料的磁导率比空气的磁导率要大几千倍，所以空腔的磁阻比铁磁材料的磁阻大得多，外磁场的磁感应线的绝大部份将沿着铁磁材料壁内通过，而进入空腔的磁通量极少。这样，被铁磁材料屏蔽的空腔就基本上没有外磁场，从而达到静磁屏蔽的目的。材料的磁导率愈高，筒壁愈厚，屏蔽效果就愈显著。因常用磁导率高的铁磁材料如软铁、硅钢、坡莫合金做屏蔽层，故静磁屏蔽又叫铁磁屏蔽。 
静磁屏蔽在电子器件中有着广泛的应用。例如变压器或其他线圈产生的漏磁通会对电子的运动产生作用，影响示波管或显像管中电子束的聚焦。为了提高仪器或产品的质量，必须将产生漏磁通的部件实行静磁屏蔽。在手表中，在机芯外罩以软铁薄壳就可以起防磁作用。 
前面指出，静电屏蔽的效果是非常好的。这是因为金属导体的电导率要比空气的电导率大十几个数量级，而铁磁物质与空气的磁导率的差别只有几个数量级，通常约大几千倍。所以静磁屏蔽总有些漏磁。为了达到更好的屏蔽效果，可采用多层屏蔽，把漏进空腔里的残余磁通量一次次地屏蔽掉。所以效果良好的磁屏蔽一般都比较笨重。但是，如果要制造绝对的“静磁真空”，则可以利用超导体的迈斯纳效应。即将一块超导体放在外磁场中，其体内的磁感应强度B永远为零。超导体是完全抗磁体，具有最理想的静磁屏蔽效果，但还不能普遍应用。[2] 
电磁场
电磁场在导电介质中传播时，其场量（E和H）的振幅随距离的增加而按指数规律衰减。从能量的观点看，电磁波在导电介质中传播时有能量损耗，因此，表现为场量振幅的减小。导体表面的场量最大，愈深入导体内部，场量愈小。这种现象也称为趋肤效应。利用趋肤效应可以阻止高频电磁波透入良导体而作成电磁屏蔽装置。它比静电、静磁屏蔽更具有普遍意义。 
电磁屏蔽是抑制干扰，增强设备的可靠性及提高产品质量的有效手段。合理地使用电磁屏蔽，可以抑制外来高频电磁波的干扰，也可以避免作为干扰源去影响其他设备。如在收音机中，用空芯铝壳罩在线圈外面，使它不受外界时变场的干扰从而避免杂音。音频馈线用屏蔽线也是这个道理。示波管用铁皮包着，也是为了使杂散电磁场不影响电子射线的扫描。在金属屏蔽壳内部的元件或设备所产生的高频电磁波也透不出金属壳而不致影响外部设备。 
因电磁波在良导体里衰减很快，把由导体表面衰减到表面值的1/e（约36.8%）处厚度称为趋肤厚度（又称透入深度），用d表示，有电磁屏蔽 ，电磁场在导电介质里传播时，其场量（E和H）振幅随距离的增加而按指数规律衰减。从能量的观点来看，电磁波在导电介质里传播时有能量损耗，因此，表现是场量振幅的减小。导体表面场量最大，愈深入导体的内部，场量愈小。这种现象又称为趋肤效应。利用趋肤效应就可以阻止高频电磁波透入良导体而作成电磁屏蔽装置。其比静电和静磁屏蔽更具有普遍意义。 
电磁屏蔽作用是抑制干扰，增强设备可靠性及提高产品质量的有效手段。人们合理地使用电磁屏蔽，可以抑制外来高频电磁波干扰，又可以避免作为干扰源去影响其他设备。如在收音机里，用空芯铝壳罩在线圈的外面，使其不受外界时变场的干扰从而避免杂音。音频馈线用屏蔽线就是这个道理。示波管被铁皮包着，也是为使杂散电磁场不影响电子射线的扫描。在金属屏蔽壳内部元件或设备所产生的高频电磁波也透不出金属壳而不致影响外部设备。 
因电磁波在良导体中衰减很快，把由导体表面衰减到表面值的1/e（约36.8%）处的厚度称为趋肤厚度（又称透入深度），用d表示，有 其中μ和σ分别为屏蔽材料的磁导率和电导率。若电视频率f=100 MHz，对铜导体（σ=5.8×107/ ·m，μ≈μo=4π×10-7H/m）可求出d=0．00667mm。可见良导体的电磁屏蔽效果显著。如果是铁（σ=107/ ·m）则d=0.016mm。如果是铝（σ=3.54×107/ ·m）则d=0.0085mm。 
为了得到有效的屏蔽作用，屏蔽层的厚度必须接近于屏蔽物质内部的电磁波波长（λ=2πd）。如在收音机中，若f=500kHz，则在铜中d=0.094mm（λ=0.59mm）。在铝中d=0.12mm（λ=0.75mm ）。所以在收音机中用较薄的铜或铝材料已能得到良好的屏蔽效果。因为电视频率更高，透入深度更小些，所需屏蔽层厚度可更薄些，如果考虑机械强度，要有必要的厚度。在高频时，由于铁磁材料的磁滞损耗和涡流损失较大，从而造成谐振电路品质因素Q值的下降，故一般不采用高磁导率的磁屏蔽，而采用高电导率的材料做电磁屏蔽。在电磁材料中，因趋肤电流是涡电流，故电磁屏蔽又叫涡流屏蔽。 
在工频（50Hz）时，铜中的d=9.45mm，铝中的d=11.67mm。显然，采用铜、铝已很不适宜了，如用铁，则d=0.172mm，这时应采用铁磁材料。因为在铁磁材料中电磁场衰减比铜、铝中大得多。又因是低频，无需考虑Q值问题。可见，在低频情况下，电磁屏蔽就转化为静磁屏蔽。电磁屏蔽和静电屏蔽有相同点也有不同点。相同点是都应用高电导率的金属材料来制作；不同点是静电屏蔽只能消除电容耦合，防止静电感应，屏蔽必须接地。而电磁屏蔽是使电磁场只能透入屏蔽体一薄层，借涡流消除电磁场的干扰，这种屏蔽体可不接地。但因用作电磁屏蔽的导体增加了静电耦合，因此即使只进行电磁屏蔽，也还是接地为好，这样电磁屏蔽也同时起静电屏蔽作用。[2]
总结
综上所述，静电屏蔽、静磁屏蔽、电磁屏蔽的物理内容、物理条件、屏蔽作用是不同的，所用材料也要从具体情况出发。但它们都是屏蔽电磁场，是有本质联系的。[2]