24.法拉第笼

实验二十四法拉第笼

【仪器介绍】

法拉第笼是一个由金属或者良导体形成的

笼子，是以电磁学的奠基人、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位、

静电屏蔽和高压带电作业原理的设备，可以演示

较大型的静电屏蔽，如图24-1所示。由笼体、高

压电源、电压显示器和控制部分（如图24-2）组

成。其笼体与大地连通，高压电源通过限流电阻

将10万伏直流高压输送给放电杆。

【操作与现象】

表演时先请几位观众进入笼体后关闭笼门，

操作员接通电源，用放电杆进行放电演示。当放

电杆尖端距笼体约10厘米时，出现放电火花。

此时既使笼内人员将手贴在笼壁上，使放电杆向

手指放电，笼内人员不仅不会触电，而且还可以

体验电子风的清凉感觉。围观的人感觉很震撼。【原理解析】

导体在静电场中处于静电平衡时，导体内部

没有宏观电场，电荷只分布在导体的表面上，导

体内部以及腔内的场强为零。这样，空腔内的系

统将不会受腔外电场的影响，这就是静电屏蔽。

人体会触电受伤的原因是身体的不同部位

存在大的电位差，强电流通过身体。而当人进入

法拉第笼中后，此时手指虽然接近放电火花，但

放电电流是通过手指前方的金属网传入大地，人

体并没有电流通过，所以没有触电的感觉。根据

接地导体静电平衡的条件，笼体是一个等位体，

内部电位为零，电场为零，电荷分布在接近放电杆的外表面上。可见，外壳接地的法拉第笼可以有效地隔绝笼体内外的电场和电磁波干扰。【应用实例】

高压带电作业操作员的防护服就是用金属丝制成，接触高压线时形成等电位，人体不通过电流，起到保护作用。许多仪器设备采用接地的金属外壳可有效地避免壳体

内外电场的干扰。由于法拉第笼的电磁屏蔽原理，所以在汽车中的人是不会被雷击中图24-2 法拉第笼的电源及控制面板

图24-1 法拉第笼

的，而且在同轴电缆也可以不受干扰的传播讯号。同样，也是因为法拉第笼的原理，如果电梯内没有中继器的话，那么当电梯关上的时候里面任何电子讯号也收不到。

图24-3 法拉第笼的应用

法拉第笼施工方案

目录 1、工程概况.............................................................. 错误!未指定书签。 1.1、施工站点......................................................... 错误!未指定书签。 1.2、施工内容......................................................... 错误!未指定书签。 1.3、计划施工工期..................................................... 错误!未指定书签。 2、编制依据.............................................................. 错误!未指定书签。 3、施工组织安排.......................................................... 错误!未指定书签。 3.1、人员安排......................................................... 错误!未指定书签。 3.2、机械配置......................................................... 错误!未指定书签。 3.3、现场配合......................................................... 错误!未指定书签。 3.4、安全控制......................................................... 错误!未指定书签。 3.5、进度计划......................................................... 错误!未指定书签。 4、施工工艺.............................................................. 错误!未指定书签。 4.1、法拉第笼屏蔽..................................................... 错误!未指定书签。 4.1.1、具体做法................................................... 错误!未指定书签。 4.1.2、实物照片................................................... 错误!未指定书签。 4.1.3、工艺说明................................................... 错误!未指定书签。 4.1.4、材料规格................................................... 错误!未指定书签。 4.2、均压网格敷设..................................................... 错误!未指定书签。 4.2.1、具体做法....................................................... 错误!未指定书签。 4.2.2、实物照片................................................... 错误!未指定书签。 4.2.3、工艺说明................................................... 错误!未指定书签。 4.2.4、材料规格................................................... 错误!未指定书签。 5.劳动力安排及其保证措施................................................. 错误!未指定书签。 6.施工进度计划及进度保证措施............................................. 错误!未指定书签。 7.质量保证措施........................................................... 错误!未指定书签。 8.安全保证措施........................................................... 错误!未指定书签。 9.文明施工及环境保护..................................................... 错误!未指定书签。

充电桩施工方案

交流充电桩施工方案 2018年6月

目录 1设计范围 (2) 2配电布线 (3) 3低压配电设计 (3) 4防雷及电气安全接地系统 (3) 5.电缆布线与基础施工工艺设计 (4) 5.1电缆敷设 (4) 5.2技术要求 (4) 5.3电缆敷设施工要求 (5) 6.安装位置示意图 (6) 7、安装效果图 (7) 1设计范围（1）0.4KV低压供配电系统

（2）照明配电与控制系统（3）一般动力配电与控制系统（4）防雷与接地系统（5）通讯系统 2配电布线图1交流充电桩布线示意图场站所有设备输入线缆采用单相三线制，7KW线缆规格YJV-6mm2*3，在配电箱内，对应每路充电设备设置一个与之容量相匹配的断路器，方便设备检修和维护。 3低压配电设计供电系统：低压配电系统采用树干和放射相结合方式，分层分区配电。功率因数：由于建筑物内照明电设备功率因数较低，设计采用无功功率就地自动补偿方式，以达到减少主干线容量，节约电能目的。 4防雷及电气安全接地系统接地保护采用TN-S或TN-C-S制。照明插座回路均设置漏电保护开关。强、弱电井设置等位联结线，正常情况下建筑物内不带电金属设备均须与等

电位联结线可靠连接。筑物防雷采用法拉第笼式方法。 5.电缆布线与基础施工工艺设计 5.1电缆敷设本项目所有电缆敷设采用桥架、铺管及穿线方式布线。主要布线有动力线和通信线缆。即充电桩至配电房动力电缆、充电机至监控机房通信线缆（也可以用无线方式）。 5.2技术要求（1）电缆通道应畅通，不可积水。金属部分的防腐层应完整。（2）电缆型号、电压、规格应符合设计要求。（3）电缆外观应无损伤、绝缘良好。（4）敷设前应按设计和实际路径计算每根电缆的长度，合理安排电缆，减少电缆接头。（5）带电区域内敷设电缆，应有可靠的安全措施。（6）电缆各支持点间的距离应符合设计要求，当设计无规定时，应满足相关规程规范的要求。（7）控制电缆的最小弯曲半径不得小于其外径的10倍；交联聚乙稀绝缘电力电缆的最小弯曲半径不得小于其外径的15倍。其它电缆的最小弯曲半径不得小于该型电缆规定的要求。（8）并列敷设的电力电缆，其接头的位置应相互错开；电缆敷设排列整齐，不宜交叉。（9）在电缆终端头、电缆接头、拐弯处及直埋电缆的两端应设置标志牌，标志牌规格统一，具有防腐措施，安装牢固。编号清晰不易脱落。（10）电缆在进入电缆管、建筑物、盘（柜）及其它可能受到机械损伤的地方时，出入口和管口须用速固防火堵料密封。（11）护层有绝缘要求的电缆，在固定处应加绝缘衬垫。

有惊无险的法拉第笼

２００８．１－２八年级物理?配合人教社教材有惊无险的法拉第笼责任编辑蔡华杰少”或“不变”）．对于乙电路，风力增大，电压表示数＿＿＿＿＿＿＿＿（填“增大”、 “减小”或“不变” ）．所以＿＿＿＿＿＿＿＿（填“甲”或“乙”）电路比较好．（２）无风时，甲、乙两电路中的电压表的示数分别是多大？（３）对其中某一电路而言，风力和电压表的示数是正比关系，且最大能测的风力已知为Ｆｍ＝０．６Ｎ（此时金属丝摆到电阻丝最左端）．求该电路电压表的示数为Ｕ时对应的风力Ｆ的大小表达式（Ｆ≤Ｆｍ）．图１走进科技馆的磁电展区，观众会看到一个能容纳三五人的大金属笼子，它的说明牌上写着笼子上的电压可高达５×１０４Ｖ．初次见到此件展品的观众也许会捉摸不透，这大铁笼子是干什么的？究竟有没有危险？其实它是一件高压电演示展品，叫法拉第笼（如图１）．让我们跟随讲解员体验一次惊险刺激的高压电表演．首先，讲解员讲到法拉第笼是由笼体、高压电源、电压显示器和控制部分组成，笼体与高压电源连接并且与大地绝缘，表演过程虽然惊险但绝对安全．然后，讲解员在电压还没有升高之前，请几位大胆的观众进入笼内，并关闭笼门．最后，由操作人员接通高压电源，将电压慢慢升高．当显示器上显示电压为５×１０４Ｖ时，操作人员拿来一根长长的杆子，叫做接地杆或放电杆，杆子的前端有一段铁丝，铁丝连地线，她用这根杆子的前部去接触笼子进行放电演示，只见长长的蓝白色电火花连续闪出，并发出啪啪的响声，像闪电一样（如图２）．现场看起来确实让人有点心惊□郑州科技馆仇民田科技馆巡行 """"""""""""""""""""""""""""""１００

法拉第笼施工综合方案样本

法拉第笼施工综合方案

目录 1、工程概况 (1) 2、编制依据 (1) 3、施工组织安排 (1) 4、施工工艺 (3) (13) (15) 7. 质量保证措施 (17) 8. 安全保证措施 (19) 9. 文明施工及环境保护 (21)

1、工程概况、施工站点巧云铁路增建二线及电气化改造工程站前II标段新风站站房。、施工内容（1）新风站信号机械室及电源室、控制室台室、信号机械室法拉第笼安装；（2）新风站信号机械室及电源室、控制室台室、信号机械室敷设δ20*；、计划施工工期 2012年8月1日至2012年8月20日 2、编制依据（1）、武汉铁路局贵阳指挥部要求；（2）、铁运（2006）26号《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见》（3）、铁建设(2007)39号《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》（4）、通号(2008)9201《铁路车站信号设备防雷、电磁兼容及接地》（5）、《建筑电气安装工程图集》（6）、《防雷与接地安装图集》（7）、《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-94 2000版）（8）、《电子计算机机房设计规范》(GB 50174-93)

（9）、《电器装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB 50169-92) 3、施工组织安排对此次巧云线新风站信号楼安装法拉第笼防雷工程，我公司安排一个施工小组，小组由6个人组成。小组中的人员安排是杂工一名名，电工一名，焊工一名，技术员一名，作业班组长一名。、人员安排项目部为本次新风站法拉第笼安装工程投入的技术人员如下：序号职位姓名施工站点备注 1 施工现场负责人李欢 2 施工组长徐狼 3 技术员王贤力 4 电工焦永利新风站 5 焊工鲁冉 6 作业班组长李砚林 7 杂工李照文 8 售后服务人员秦详

法拉第笼施工作业指导书

法拉第笼施工作业指导书法拉第笼屏蔽防雷工程施工二 ?一二年八月目录 1. 适用范围 ........................................... 1 2.作业准备 ............................................ 1 3.技术要求 ............................................ 2 4、施工工艺 ........................................... 3 5、施工要求 ........................................... 9 6、劳动组织 .......................................... 10 7、材料要求 .......................................... 11 8、机械配置 .......................................... 12 9、质量控制 .......................................... 13 10、安全控制 (15) 1.适用范围适用于铁路增建二线及电气化改造站房工程法拉第笼施工。 2.作业准备 2.1内业技术准备在开工前组织技术人员认真核对施工设计图纸～澄清有关技术问题。对作业人员进行技术交底。作业人员熟悉相关规范和技术标准～掌握法拉第笼安装的作业要领。 2.2外业技术准备法拉第笼施工前～应楼面板清洁无杂物。 2.3技术准备

法拉第笼施工作业指导书模板

法拉第笼施工作业指导书

法拉第笼屏蔽防雷工程施工作业指导书二○一六年四月

目录 1. 适用范围 0 2.作业准备 (1) 3.技术要求 (2) 4、施工工艺 (3) 5、施工要求 (9) 6、劳动组织 (11) 7、材料要求 (11) 8、机械配置 (12) 9、质量控制 (13) 10、安全控制 (15) 1.适用范围

适用于铁路站房工程法拉第笼施工。 2.作业准备 2.1内业技术准备在开工前组织技术人员认真核对施工设计图纸，澄清有关技术问题。对作业人员进行技术交底。作业人员熟悉相关规范和技术标准，掌握法拉第笼安装的作业要领。 2.2外业技术准备法拉第笼施工前，应楼面板清洁无杂物。 2.3技术准备组织技术人员熟悉图纸及有关资料，经过图纸会审掌握设计人员的设计要求及施工要求，并做好会审纪要。做好三级技术交底，特别对工程设计重点、关键点、难点、主要变更及施工中应注意的特殊工序、质量要求进行详细的文字交底，做到人人心中有数，严格按照设计规范的有关要求进行施工。做好各工种岗前培训上岗工作，主要工种要求持证上岗。做好各级安全交底工作，真正做到安全、文明施工。 2.4材料准备提前编制材料进场计划，要求购买的Φ12mm的圆钢，Φ 8mm的圆钢，δ20*0.2mm的铜箔带，80*80mm(1.5/1.8*6000mm)铝合金金属网格，接地端子。每批必须有出厂合格证、材料检测

报告，根据法拉第屏蔽笼安装工程所需的圆钢数量购置使用的焊条，焊条型号、性能必须符合设计要求和相关技术标准的规定。现场预购买的材料（圆钢、铜箔带）应堆放整齐，布局合理。 2.5、机械准备 160A/6.5KVA两用型的电焊机，MQS-250I(1100W)的立式砂轮机，型材切割机各一套，并检查是否有没有损坏。 3.技术要求 3.1法拉第屏蔽外笼（5mX5m的网格）在混凝土框架内用Φ12mm的圆钢为主筋（加强钢筋），主筋间用相同规格的圆钢相互焊接成不大于5m×5m的网格，并保证电气连接的连续性。主筋上端必须与避雷带焊接，下端必须就近与基础接地网焊接。 3.2法拉第屏蔽内笼（600mmX600mm的网格）放置信号设备房间（信号计算机室、信号机械室、信号控制室、、信号电源室）的六面（墙、顶、地面或楼面）就在砼墙内用Φ8mm的钢筋焊成不大于0.6m*0.6m的网格作法拉第屏蔽笼，0.6m*0.6m的钢筋网格与5m*5m的钢筋网格结合处应焊接，门应采用带金属屏蔽门。 3.3门窗屏蔽（80mm*80mm网格）窗、（隔断）金属（防盗）门玻璃应用金属网覆盖，金属网网格不应大于80mm*80mm铝合金网。金属门或屏蔽笼采用铆接

智能大楼施工组织设计方案(5).1

数据扩展器数据扩展器保证VideoBloX 闭路监视系统在方便地进行数据端口扩展的同时，也不会牺牲系统的可靠性和系统设备的反应时间。数据扩展器能够把一个RS422端口扩展成多个RS422端口，以完成大系统的需要。每个扩展后的RS422端口传输距离4000英尺(1200米)，可接入32个设备。 8通道(HVB422FT8)和16通道(HVB422FT16)数据扩展器，提供了如下的附加容错功能： ●在接收数据时，自动检测某些类型的通信故障并指示出来，以防止故障线路对其它通信线路的影响； ●高容量的电源；每个通道都有包含一个自恢复熔丝的保护电路。系统软件 ?设备控制配置程序（HVBCFG）设备控制配置程序基于数据库技术，采用同一设备控制数据库构建模板，只要所需控制设备具有RS232/422/485方式控制协议，都可以在模板上输入该设备面板按钮对应于 VideoBloX控制键盘上的按键和显示信息，以及输入该按钮的协议字符串。使用HVBCFG定制好设备控制数据库后，便可通过将其下载至VideoBloX矩阵的CPU中进行数据库固化。设备的控制数据库固化后，您就可以在VideoBloX控制键盘及图形控制软件上进行所有设备的完全控制了。 ?图形控制软件（HVBGUI） HVBGUI图形控制软件提供了一个友好的人机界面，用户可以在形象而直观的地形图上轻松地实现整个CCTV系统的控制。通过点击相应的图标，用户可以方便地选择想监控的楼层图，进行摄象

机切换、云台/镜头控制及DVR/VCR/画面处理器等设备的控制。系统报警后会自动弹出报警点所在的楼层图，同时发出报警的声光提示，报警图标闪烁，提示操作人员进行警情处理。 8.6周界防范系统设计针对云龙区大楼特点，对于行政中心四周外围建立周界防越报警系统，在行政中心四周区域设置探测器对。周界报警系统由总控制室统一控制管理，并可通过电子地图直观准确识别报警防区区域。探测器考虑选用主动红外对射探测器，并具有良好的防误报、抗干扰性能。 8.6.1系统概述室外防范系统由前端探测器（对射探头）和报警主机及一些辅助设备（电源、显示地图、警号、探头安装支架）构成。室外防范系统是防盗报警系统中的其中一个经常应用的系统，它广泛应用于小区、学校、医院、厂矿企业等！通过几组或者十几组红外对射探测器，在相应的区域围墙安装完毕；就可以组成较封闭的“电子围墙”；在设防状态下，如果有人入侵则会在报警中心显示相应的报警区域显示，形成全防范的“天网”。探测器的种类很多，按所探测的物理量的不同，可分为微波、红外、激光、超声波和振动等方式；按电信号传输方式不同，又可分为无线传输和有线传输两种方式。 8.6.2系统组成红外线报警器是利用红外线的辐射和接收构成的报警装置。根据工作原理，又可分为主动式和被动式两种类型。一般对射、栅栏探测器属于主动式红外探测器，空间探测器、玻璃破碎探测器、门磁、紧急按钮等属于被动式红外探测器。主动式红外探测器是由收、发装置两部分组成。发射装置向装在几米甚至于几百米远的接收装置辐射一束红外线，当被遮断时，接收装置即发出报警信号，因此，它也是阻挡式报警器，或称对射式探测器。通常，发射装置由多谐振荡器、波形变换电路、红外发光管及光学透镜等组成。振荡器产生脉冲信号，经波形变换及放大后控制红外发光管产生红外脉冲光线，通过聚焦透镜将红外光变为较细的红外光束，射向接收端。

法拉第笼施工方案

目录 1、工程概况 0 1.1、施工站点 0 1.2、施工内容 0 1.3、计划施工工期 0 2、编制依据 0 3、施工组织安排 0 3.1、人员安排 0 3.2、机械配置 (1) 3.3、现场配合 (2) 3.4、安全控制 (2) 3.5、进度计划 (2) 4、施工工艺 (3) 4.1、法拉第笼屏蔽 (3) 4.1.1、具体做法 (3) 4.1.2、实物照片 (3) 4.1.3、工艺说明 (5) 4.1.4、材料规格 (8) 4.2、均压网格敷设 (9) 4.2.1、具体做法 (9) 4.2.2、实物照片 (9) 4.2.3、工艺说明 (10) 4.2.4、材料规格 (11) 5.劳动力安排及其保证措施 (12) 6.施工进度计划及进度保证措施 (13)

7. 质量保证措施 (14) 8. 安全保证措施 (15) 9. 文明施工及环境保护 (17)

1、工程概况 1.1、施工站点巧云铁路增建二线及电气化改造工程站前II标段新风站站房。 1.2、施工内容（1）新风站信号机械室及电源室、控制室台室、信号机械室法拉第笼安装；（2）新风站信号机械室及电源室、控制室台室、信号机械室敷设δ20*0.2mm 均压网格； 1.3、计划施工工期 2012年8月1日至2012年8月20日 2、编制依据（1）、武汉铁路局贵阳指挥部要求；（2）、铁运（2006）26号《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见》（3）、铁建设(2007)39号《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》（4）、通号(2008)9201《铁路车站信号设备防雷、电磁兼容及接地》（5）、《建筑电气安装工程图集》（6）、《防雷与接地安装图集》（7）、《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-94 2000版）（8）、《电子计算机机房设计规范》(GB 50174-93) （9）、《电器装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB 50169-92) 3、施工组织安排对此次巧云线新风站信号楼安装法拉第笼防雷工程，我公司安排一个施工小组，小组由6个人组成。小组中的人员安排是杂工一名名，电工一名，焊工一名，技术员一名，作业班组长一名。 3.1、人员安排项目部为本次新风站法拉第笼安装工程投入的技术人员如下：

高中物理-法拉第电磁感应定律教案

高中物理-法拉第电磁感应定律教案教学目标：知识与技能1、知道什么是感应电动势。2、了解什么是磁通量以及磁通量的变化量和磁通量的变化率。3、在实验基础上，了解法拉第电磁感应定律内容及数学表达式，学会用该定律分析与解决一些简单的问题。4、培养类比推理和通过观察、实验、归纳寻找物理规律的能力。过程与方法通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式t n E ??Φ=，掌握运用理论知识探究问题的方法情感态度与价值观从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想;了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神教学重点：法拉第电磁感应定律教学难点：磁通量的理解教具：磁铁、螺线管、电流表、学生电源、电键、滑动变阻器、小螺线管A 、大螺线管B 教学过程：一、感应电动势说明：既然在闭合电路中产生了感应电流，这个电路中就一定有电动势。我们把电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。在闭合电路里，产生感应电动势的那部分导体相当十电源。在同一个电路中，感应电动势越大，感应电流越大。那么，感应电动势的大小跟什么因素有关呢？请看实验演示实验：实验装置：图3 .1-2 和图3.1-3 实验过程：在图3.1 -2中，使导体捧以不同的速度切割磁感线，砚察电流表指针偏转的幅度。实验结论：在导线切割磁感线的过程中，切割速度越大，感应电动势越大实验过程：在图3.1-3 中，使磁铁以不同的速度插入线圈和从线圈中抽出，观察电流表指针偏转的幅度。实验结论：在磁铁插入和从线圈中拔出的过程中，插入和拔出的速度越大，感应电动势越大说明：导体捧以较大的速度切割磁感线，和磁体以较大的速度插入线圈和从线圈中抽出，都使线圈中的磁通量发生变化，且磁通量变化的速度比较大说明：许多实验都表明，感应电动势的大小跟磁通变化的快慢有关。我们用磁通

法拉第笼施工方案模板

法拉第笼施工方案

目录 1、工程概况 (1) 2、编制依据 (1) 3、施工组织安排 (1) 4、施工工艺 (3) 5.劳动力安排及其保证措施 (13) 6.施工进度计划及进度保证措施 (14) 7. 质量保证措施 (16) 8. 安全保证措施 (18) 9. 文明施工及环境保护 (21)

1、工程概况 1.1、施工站点巧云铁路增建二线及电气化改造工程站前II标段新风站站房。 1.2、施工内容（1）新风站信号机械室及电源室、控制室台室、信号机械室法拉第笼安装；（2）新风站信号机械室及电源室、控制室台室、信号机械室敷设δ20*0.2mm均压网格； 1.3、计划施工工期 8月1日至 8月20日 2、编制依据（1）、武汉铁路局贵阳指挥部要求；（2）、铁运（）26号《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见》（3）、铁建设( )39号《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》（4）、通号( )9201《铁路车站信号设备防雷、电磁兼容及接地》（5）、《建筑电气安装工程图集》（6）、《防雷与接地安装图集》（7）、《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-94 ）（8）、《电子计算机机房设计规范》(GB 50174-93)

（9）、《电器装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB 50169-92) 3、施工组织安排对此次巧云线新风站信号楼安装法拉第笼防雷工程，我公司安排一个施工小组，小组由6个人组成。小组中的人员安排是杂工一名名，电工一名，焊工一名，技术员一名，作业班组长一名。 3.1、人员安排项目部为本次新风站法拉第笼安装工程投入的技术人员如下：

关于法拉第笼在站房中的应用

法拉第笼在站房中的应用一、基本原理 1、法拉第笼简介法拉第笼最早是由英国物理学家法拉第(Michael Farady)根据静电平衡原理利用金属空腔隔离静电场影响所采用的一种结构，该结构后来被人们称作法拉第圆筒。 2、法拉第笼的基本原理由物理学可知，当有空腔的导体放入电场中时，导体中的电子要在外电场作用下发生移动，最后达到静电平衡，电子不再定向移动，此时电场分布不随时间变化，金属空腔的内表面上处处没有电荷，电荷只能分布在腔体的外表面。由电场唯一性定理，腔内没有电场，电位处处相等，整个腔体是个等位体。这样空腔导体隔离了外电场的作用，使外电场不能透入

空腔内部。因此，金属腔体保护了它所围的区域，实现了静电屏蔽。二、应用 1、法拉第笼的作用在建筑工程中，常应用法拉第笼来进行雷电防护。因为，它主要有两个基本作用：一类是磁屏蔽，另一类是电磁屏蔽。磁屏蔽的最佳材料是铁及其合金，对磁场有较强的吸收损耗；电磁屏蔽的最佳材料是铜、铁等良导体金属材料，在反射电磁波时产生较大的损耗。现代建筑一般为钢筋混凝土框架结构，为法拉第笼的屏蔽提供了良好条件。 2、法拉第笼在建筑中的应用在火车站站房内，“四电”设备用房（通信机械室、信息机房、信号计算机房、信号继电器室等）是高铁车站站房的首脑部位，它必须时刻为为高铁列车信息系统传输与反馈精准的数据，对火车匝道上的制动系统发送及时的信号。要保证高铁列车的正常运行，“四电”用房内设备仪器必须屏蔽外来不良信号的干扰。三、制作工艺 1、房间的六面（墙、顶、地面或楼面）在钢筋混凝土墙上用Φ8mm的钢筋焊成0.6m*0.6m的网格做法拉第屏蔽笼， 0.6m*0.6m的钢筋网格与5m*5m 的钢筋网格结合处焊接，门采用带金属屏蔽的门。窗户采用用金属网覆盖，金属网网格为80mm*80mm。金属门或屏蔽笼采用铆接或栓接。栓接用电线截面为10mm2，外墙门采用金属外皮防盗门。

法拉第笼和防雷

法拉第笼与防雷方家光（清华大学物理系，北京 100084）引言在雷电防护技术中，采用法拉第笼结构以防止或减小雷击所造成的损失，最早是由法拉第的学生J.C.Maxwell 在1876年所提出的。我国资深防雷专家王时煦教授在负责1958年人民大会堂工程的电气和防雷设计中首先采用了法拉第笼结构，将人民大会堂工程结构中的梁、板、柱以及基础内的所有钢筋全部焊成一体，形成金属网笼，俗称法拉第笼结构，使整幢建筑物实现了等电位连接，成为一个等位体，从而达到防雷的目的。 1 法拉第笼是等位体从物理学上讲法拉第笼原是指一个密封的金属腔体，它最早是由英国物理学家法拉第(Michael Farady)根据静电平衡原理利用金属空腔隔离静电场影响所采用的一种结构，该结构后来被人们称作法拉第圆筒。由物理学可知，当有空腔的导体放入电场中时，导体中的电子要在外电场作用下发生移动，最后达到静电平衡，电子不再定向移动，此时电场分布不随时间变化，金属空腔的内表面上处处没有电荷，电荷只能分布在腔体的外表面。由电场唯一性定理，腔内没有电场，电位处处相等，整个腔体是个等位体。这样空腔导体隔离了外电场的作用，使外电场不能透入空腔内部。因此，金属腔体保护了它所围的区域，实现了静电屏蔽。在实际应用中，腔体不需要完全密封，如果腔体上有小孔或腔体由金属网格（类似法拉第笼）构成，除了直接靠近小孔或网格附近，网格内其他地方的电场是非常弱的。 2 法拉第笼对磁场的屏蔽作用实际的法拉第笼不可能完全密封，它一般由金属网或金属格栅组成。当外界电磁波传播到法拉第笼表面时，由于空气与金属界面波阻抗的不同，入射的电磁波会在界面处发生反射和折射。电磁波反射和折射的多少与金属材料的性能、网格结构等因素有关。雷电是一种单极性脉冲波，其频谱范围较宽，从几十Hz 到几MHz 。当由雷电产生的电磁波传播到法拉第笼表面时，同样会产生反射和折射，使电磁波发生衰减，或者说对电磁波产生了屏蔽效应。法拉第笼或金属网格对电磁波屏蔽的有效性，可通过模拟实验进行分析，国内外防雷工作者对此进行了大量的工作，可参阅有关文献。如果模拟实验条件不允许，也可按如下两种方法估算屏蔽作用。 2.1 邻近雷击情况下法拉第笼的屏蔽作用如果雷击点距法拉第笼（或金属格栅）的水平距离为d ，由电磁学原理可知，笼内磁场强度为，式中为无法拉第笼时的磁场强度（20/0110/SF H H =0H d I H π200=SF ），为雷电流大小；为法拉第笼（或金属网格）的屏蔽系数，它的大小与网格的材料、网格结构及电流频率有关。对于首次雷击来说，若采用钢筋作为金属支承或金属框架，则屏蔽系数如下式表示： 0I SF ]/10181/)/5.8lg[(206r w SF ?×+=

法拉第电磁感应定律高三物理一轮专题.docx

法拉第电磁感应定律例 1. 如图 3 所示，边长为 a 的正方形闭合线框 ABCD 在匀强磁场中绕 AB 边匀速转动，磁感应强度为 B，初时刻线框所在平面与磁感应线垂直，经过 t 时间转过 120°角，求：（1）线框内感应电动势在 t 时间内的平均值；（ 2）转过 120°角时感应电动势的瞬时值 . 例 2 A 、B 两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，他们的半径之比为 rA:rB ＝ 2:1 ，在导线环保会的匀强磁场区域，磁场方向垂直于导线环平面，如图，当磁场的磁感应强度随时间均匀增大过程中，求两导线环内产生的感应电动势之比和流过两导线环的感应电流大小之比例 3.. 如图 5 所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用 0.3s 时间拉出，外力所做的功为 W1，通过导线截面的电量为 q 1；第二次用 0.9s 时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电量为 q 2，则（） A. W1W2，q1q2 B. W 1W2，q1q2 C. W1W2，q1q2 D.W1W2， q1q2 例 4. 一直升机停在南半球的地磁极上空，该处地磁场叶片的长度为 l，螺旋桨转动的频率为 f ，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动 .螺旋桨叶片的近轴端为 a ，远轴端为 b ，如图所示 . 如果忽略 a 到转轴中心线的距离，用 E 表示每个叶片中的感应电动势，则（） A.E=πfl2B, 且 a 点电势低于 b 点电势 B.E=2πfl2B ，且 a 点电势低于 b 点电势 C.E=πfl2B ，且 a 点电势高于 b 点电势 D.E=2πfl2B ，且 a 点电势高于 b 点电势例5 如图所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路。虚线 MN 右侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度 v 向右匀速进入磁场，直径 CD 始络与 MN 垂直。从 D 点到达边界开始到 C 点进入磁场为止，下列结论正确的是（） A 感应电流方向不变 B .CD段直线始终不受安培力 C 感应电动势最大值 E=Bav D 感应电动势平均值 E=0.25πBav y v R B O x

单独做防雷接地点施工方案

关于室外单独做防雷接地点施工方案根据GB50097-94（2000版）现代建筑物在接地方面大都采用法拉第笼共地模式，所以各分系统只需把系统内地点连接到整幢建筑物的共地点上。机房内都要根据机房面积大小，做环状或网状均压环，用RBV35mm2线两根连接到建筑物楼层地点上。监控系统，系统内，监控点分散，要做到系统共地，可在铺设信号线同时，加铺一根接地保护线，在摄像头处直流地，安全地，工作地等通过接地保护线接到整个机房内均压环上，使整个系统共地，消除地点的电位差。另外根据有些教程和规范，要求电子设备单独接地，此地被称为直流工作地或信号地、逻辑地，它实质上是高频信号的接地。单独信号地的目的，是防止地网中杂散电流或暂态电流干扰设备的正常工作。针对这些某些特别设备提出的要求，本方案为了提高仪器、仪表、计算机等设备的抗干扰能力，及消除设备外壳的感应静电，特设计防静电、抗干扰保护接地系统。一、方案一接地系统由接地体、接地线（包括地线网）组成，接地极按水平排列。（如图1） 1、接地线：地线网由矩形铜（40×4）排连接成。走线方向按大楼的布线系统。各需要防静电干扰的仪器设备通过铜芯导线与网可靠的连接，使整个系统形成一个独立的防静电抗干扰体系。 2、接地体：人工接地体可采用钢管、圆钢、角钢、扁钢等制成同时，为了增加其导电性、提高其防腐能力，可采用外表镀锌材料。（1）接地体长度为2.5mΦ60镀锌圆钢数量3根。（2）垂直做水平埋设。

（3）角钢间距为4.5m～5m。（4）埋设深度≥ 0.6m。（5）垂直接地体可用镀锌扁钢焊接而连成一体，接地体引出线与地线网若做锣钉连接需牢固可靠，接点作防腐处理。（6）为了增加接地体的导电性，可对接地体的封环境进行降阻处理。可用石灰、盐、水、木碳酸等材料按比例配制进行浇灌。二、方案二接地极成网格状排列。（如图2）（1）在室外设置四个接地体，接地极成环形布置。（2）在每个接地体与地网线相连处设置一个检测点。（3）四个接地体与地线网可靠连接，使整个接地系统连成一个系统网。推荐方案二，环形接地极可消除环形感应电流，减小地电位电压，使系统使用安全、可靠的接地点。三、技术要求：单独接地点接地电阻满足Rb≤4欧姆的要求，每年检测一次。四、材料清单五、接地系统总造价：材料费+施工费=3000元

【物理】物理法拉第电磁感应定律的专项培优练习题及详细答案

【物理】物理法拉第电磁感应定律的专项培优练习题及详细答案一、法拉第电磁感应定律 1．如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：（1）拉力做功的功率P；（2）ab边产生的焦耳热Q. 【答案】(1)P= 222 B L v R （2）Q= 23 4 B L v R 【解析】【详解】（1）线圈中的感应电动势 E=BLv 感应电流 I=E R 拉力大小等于安培力大小 F=BIL 拉力的功率 P=Fv= 222 B L v R （2）线圈ab边电阻 R ab= 4 R 运动时间 t=L v ab边产生的焦耳热 Q=I2R ab t = 23 4 B L v R 2．如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6 Ω，线圈电阻R2=4Ω求：

（1）磁通量变化率，回路的感应电动势。（2）a 、b 两点间电压U ab 。【答案】（1）0.04Wb/s 4V （2）2.4V 【解析】【详解】（1）由B =（2+0.2t ）T 得磁场的变化率为 0.2T/s B t ?=? 则磁通量的变化率为： 0.04Wb/s B S t t ?Φ?==?? 根据E n t ?Φ =?可知回路中的感应电动势为： 4V B E n nS t t ?Φ?===?? （2）线圈相当于电源，U ab 是外电压，根据电路分压原理可知： 112 2.4V ab E R R R U =+= 答：（1）磁通量变化率为0.04Wb/s ，回路的感应电动势为4V 。（2）a 、b 两点间电压U ab 为2.4V 。 3．两间距为L=1m 的平行直导轨与水平面间的夹角为θ=37° ,导轨处在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小B=2T 的匀强磁场中.金属棒P 垂直地放在导轨上，且通过质量不计的绝缘细绳跨过如图所示的定滑轮悬吊一重物（重物的质量m 0未知），将重物由静止释放，经过一段时间，将另一根完全相同的金属棒Q 垂直放在导轨上，重物立即向下做匀速直线运动，金属棒Q 恰好处于静止状态.己知两金属棒的质量均为m=lkg 、电阻均为R=lΩ，假设重物始终没有落在水平面上，且金属棒与导轨接触良好，一切摩擦均可忽略，重力加速度g=l0m/s 2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8.求：（1）金属棒Q 放上后，金属棒户的速度v 的大小；（2）金属棒Q 放上导轨之前，重物下降的加速度a 的大小（结果保留两位有效数字）；（3）若平行直导轨足够长，金属棒Q 放上后，重物每下降h=lm 时，Q 棒产生的焦耳热.

法拉第笼施工作业指导书

法拉第笼屏蔽防雷工程施工作业指导书二○一六年四月

目录 1. 适用围 (1) 2.作业准备 (1) 3.技术要求 (2) 4、施工工艺 (3) 5、施工要求 (9) 6、劳动组织 (10) 7、材料要求 (11) 8、机械配置 (12) 9、质量控制 (13) 10、安全控制 (15)

1.适用围适用于铁路站房工程法拉第笼施工。 2.作业准备 2.1业技术准备在开工前组织技术人员认真核对施工设计图纸，澄清有关技术问题。对作业人员进行技术交底。作业人员熟悉相关规和技术标准，掌握法拉第笼安装的作业要领。 2.2外业技术准备法拉第笼施工前，应楼面板清洁无杂物。 2.3技术准备组织技术人员熟悉图纸及有关资料，通过图纸会审掌握设计人员的设计要求及施工要求，并做好会审纪要。做好三级技术交底，尤其对工程设计重点、关键点、难点、主要变更及施工中应注意的特殊工序、质量要求进行详细的文字交底，做到人人心中有数，严格按照设计规的有关要求进行施工。做好各工种岗前培训上岗工作，主要工种要求持证上岗。做好各级安全交底工作，真正做到安全、文明施工。 2.4材料准备提前编制材料进场计划，要求购买的Φ12mm的圆钢，Φ8mm 的圆钢，δ20*0.2mm的铜箔带，80*80mm(1.5/1.8*6000mm)铝合金金属网格，接地端子。每批必须有出厂合格证、材料检测报告，根据法拉第屏蔽笼安装工程所需的圆钢数量购置使用的焊条，焊条型号、性能必须符合设计要求和相关技术标准的规定。

现场预购买的材料（圆钢、铜箔带）应堆放整齐，布局合理。 2.5、机械准备 160A/6.5KVA两用型的电焊机，MQS-250I(1100W)的立式砂轮机，型材切割机各一套，并检查是否有没有损坏。 3.技术要求 3.1法拉第屏蔽外笼（5mX5m的网格）在混凝土框架用Φ12mm的圆钢为主筋（加强钢筋），主筋间用相同规格的圆钢相互焊接成不大于5m×5m的网格，并保证电气连接的连续性。主筋上端必须与避雷带焊接，下端必须就近与基础接地网焊接。 3.2法拉第屏蔽笼（600mmX600mm的网格）放置信号设备房间（信号计算机室、信号机械室、信号控制室、、信号电源室）的六面（墙、顶、地面或楼面）就在砼墙用Φ8mm的钢筋焊成不大于0.6m*0.6m的网格作法拉第屏蔽笼，0.6m*0.6m的钢筋网格与5m*5m的钢筋网格结合处应焊接，门应采用带金属屏蔽门。 3.3门窗屏蔽（80mm*80mm网格）窗、（隔断）金属（防盗）门玻璃应用金属网覆盖，金属网网格不应大于80mm*80mm铝合金网。金属门或屏蔽笼采用铆接或栓接，栓接用电线截面不小于10mm2，法拉第笼所含的门、窗应与屏蔽笼、墙主筋连接，法拉第笼外的门、窗应与屏蔽笼或环形接到装置连接，连接线截面不小于16mm2。

停车场充电桩专项施工方案

充电桩施工方案2019年9月

目录 1工程概况 (3) 2设计范围 (4) 3配电布线 (5) 4低压配电设计 (5) 5防雷及电气安全接地系统 (5) 6.电缆布线与基础施工工艺设计 (5) 6.1电缆敷设 (5) 6.2技术要求 (6) 6.3电缆敷设施工要求 (6) 7.安装位置示意图 (7) 8、安装效果图 (8)

1工程概况本项目拟在xxx广场二层停车场靠近黄公路部位设置25个交流充电桩，以便新能源车辆在此边停靠边充电，方便大家出行。二层现状图片展示：

结构平面布置图： 2设计范围（1）0.4KV低压供配电系统（2）照明配电与控制系统（3）一般动力配电与控制系统（4）防雷与接地系统（5）通讯系统

3配电布线图1交流充电桩布线示意图场站所有设备输入线缆采用单相三线制，7KW线缆规格YJV-6mm2*3，在配电箱内，对应每路充电设备设置一个与之容量相匹配的断路器，方便设备检修和维护。 4低压配电设计供电系统：低压配电系统采用树干和放射相结合方式，分层分区配电。功率因数：由于建筑物内照明电设备功率因数较低，设计采用无功功率就地自动补偿方式，以达到减少主干线容量，节约电能目的。 5防雷及电气安全接地系统接地保护采用TN-S或TN-C-S制。照明插座回路均设置漏电保护开关。强、弱电井设置等位联结线，正常情况下建筑物内不带电金属设备均须与等电位联结线可靠连接。筑物防雷采用法拉第笼式方法。 6.电缆布线与基础施工工艺设计 6.1电缆敷设本项目所有电缆敷设采用桥架、铺管及穿线方式布线。主要布线有动力线和

核电磁脉冲作用于法拉第笼

当核电磁脉冲作用于一个法拉第笼时，笼内电磁场会怎样？理论上说，法拉第笼通过导体内部电子的移动可以抵消外界电场对笼内电场的影响，但是由于实际中导体材料存在的阻抗，当外界电磁场足够强时可能无法完全消除外界电磁场的影响。查阅资料后获得以下一些信息：金属的波阻抗比空气波阻抗小得多,这就意味着金属内电磁波的能量主要以磁场形式传输,电磁波进入金属后将很快被衰减。导体内电流密度衰减过程中，电磁场会透入导体一定的深度。而且材料的电导率与磁导率的乘积愈大,电磁波就愈不容易进入此材料。（理论上，当σ与μ乘积足够大时，透入深度将趋于0。）我们以铜为材料举例，铜的σ= 5. 8 ×107 sPm ,在f = 1MHz 时铜的波阻抗Zs为3618mΩ,集肤深度δ为0. 066 mm ,到时, Zs升高到368 mΩ,集肤深度δ降为0.0066 mm。假设核电磁脉冲频率为f= 100 MHz（未查找到相关参数，仅凭已有数据估计），峰值场强为104-105V/m（且取为104V/m），则当场强降为0.5 V/m时，透入深度为0.066mm。按上述估计，则不会产生影响（出乎本人意料）。进一步查阅发现，实际上核电磁脉冲频谱覆盖了从超长波到微波低端的整个频段，这时如果我们假设f = 100Hz，则当场强降为0.5 V/m时，透入深度为6.6cm。这个结果足以说明核电磁脉冲的

影响。综合上述对低频与高频的估计，以及鉴于核电磁脉冲频谱覆盖了从超长波到微波低端的整个频段，我们可以断定：核电磁脉冲将改变法拉第笼内的电磁场。另外，我想提一点思考，在核电磁脉冲作用下，导体内电子的移动速率是否能快到在核电磁脉冲对内部造成影响前使导体处于静电平衡状态？或许在未达到平衡前已经构成巨大影响，虽然影响的时间与达到平衡时间都极小，但哪怕再小的时间内，一旦产生影响都可能是巨大的。参考文献： [ 1 ]刘以农《电子技术与电磁兼容》课件，2011年2月28日[2]姚学玲, 陈景亮, 徐传骧《强电磁场环境中电磁防护的探讨》，《电工电能新技术》第22卷第1期，2003年1月 [ 3 ]王洪泽，杨丹《论法拉笼的防雷作用及其局限性》，《建筑电气》2005年第六期