为什么铜对磁场有很好的屏蔽作用？

错了，铜是抗磁性的，不仅不会屏蔽磁场，相反很可能会加强磁场。想象一个“铅笔盒”形状的厚度可以忽略不计的铜腔。由于铜具有抗磁性，其内部的分子磁矩变化总是与外部磁场相反。如果你是高中生，不知道这是什么磁矩，简单的认为它是一个小磁针，它的N极就是磁矩的方向，现在有一个从左到右的外磁场。那么这个盒子很明显就变成了两块磁铁，左边是N，右边是S，中间也就是空腔的磁场加强了，但是抗磁性材料和顺磁性材料对外磁场的影响可以忽略不计，实际上和一块塑料没什么区别。其实生活常识已经给出了答案。磁性强的铁是屏蔽磁场，防止你的机械表磁化的最好工具。

但铜确实对交变磁场，或者更准确地说，对电磁波有很好的屏蔽作用。为什么？电磁波是交变的磁场和电场，是向外辐射的三维波。你会知道，无论铜腔放在介质的什么地方，它总是既有电场又有磁场。如果你没有这个知识，我用一个形象的比喻来说明:假设地球的旋转轴是发射电磁波的天线，那么纬度(南北方向)就是电场线。经线(东西方向)是磁力线。它们重叠但不相交，所以从一层向另一层辐射到空间(相邻两层的电场和磁场方向相反)。如果一个铜制球形空腔导体像月亮一样受到电磁波的辐射(其半径r远小于电磁波的波长λ)，在某一时刻，由于电场力的作用，其上下表面(或南北表面)会带等量的不同电荷，此时空腔内的电场为。至于磁场，显然只有位移电流在腔内不传导电流。麦克斯韦改写的安培定律方程是:* dl = d (*ds)/dt在∫ d中，由于其半径远小于波长，所以视为均匀磁场和均匀电场，d =ε0*E +P，假设腔内真空为P=0。同样的公式也可以用于外磁场，H outside =d(ε0*E outside *πr)/dt，因为位移电流方向是电位移方向，电位移方向是内电场方向，所以激发的磁场与外磁场方向相反，所以这里的磁感应强度为δH = H outside-H inside =(dE outside-dE inside)*ε0 *πr/。所以磁场强度b = μ 0 * μr * δ h ≈μ0 *(外de-内de) *ε0*πr/dt。从这个表达式可以看出，为什么铜是屏蔽电磁波的专家，它的电阻很小，所以当外电场变化时，它能“立即”产生位移电荷与外电场竞争，而且它是抗磁性的，不会像铁一样有很大的相对磁化系数μ r。但这只是针对收音机等那些常见的低频电磁波。如果电磁波的频率很高，外加电场换向过于频繁，导体几乎没有时间与之产生响应电荷，并且改变了方向，那么前一个公式中的外部dE /dt会很大，而内部dE /dt接近于0，铜没有屏蔽作用，所以在zeta射线面前和一张纸没有太大区别。之前的分析是基于远小于波长的内径。如果内径和波长相等，那么把它们的电场和磁场的矢量和分别计算为电场强度和磁场强度，用积分代替均匀磁场和电场得到和前面一样的结果！至于互感电流削弱反向磁场的另外两种观点，我简单表达一下我的看法(无意冒犯)。首先，根据楞次定律，感应电动势不仅在外磁场增大时产生阻挡增大的反向磁通，而且在外磁场减小时弥补外磁场的磁通。那么，总的来说，是增强了还是减弱了呢？设外磁场变化Bx=Bsinwt，楞次定律感应出的电动势e =-dbx/dt =-bwcoswt，I = e/r =-bwcoswt/r，磁感应强度与电流强度成正比根据Biosavart定律，设比例系数为k，因此，磁场Bx =δH bsin wt-kbwcoswt/r = √( b * b+k * b * b * w * w * w/r * r)* sin(wt+φ)= 1注意:我认为这是我能使用的最好的解释。如果有什么不懂的地方，你可以在任何一本基础物理教材里找到答案。如果我把细节都写出来，可能会超过字数限制。请原谅我。