Co je to elektrostatické stínění?

Elektrostatické stínění je fyzikální jev způsobí, že elektrické pole bude vždy nulové uvnitř materiálů vodiče. To je způsobeno způsobem, jakým elektrické náboje jsou distribuovány po povrchu vodičů v rovnováze elektrostatický.

Výsledek pojmenovaného experimentu Faradayova klec, elektrostatické stínění objevil Michael Faraday v roce 1936 a stále se používá v různých kontextech za účelem ochrany elektronických obvodů.

Podívejte se také: Kondenzátory - dielektrické prostředky používané k ukládání elektrických nábojů

Kdo objevil elektrostatické stínění?

Elektrostatické stínění bylo objeveno uživatelemMichael Faraday (1821-1867), v roce 1936, prostřednictvím experimentu, který se stal známým jako klecvFaraday. Experiment sestával z velké uzavřené kovové klece, která dostávala intenzivní elektrické výboje, zatímco Faraday zůstal sedět na židli, nedotčen elektrický proud.

Muž na obrázku je oblečen do Faradayovy klece, která ho chrání před elektrickými výboji.

Jak funguje elektrostatické stínění?

Elektrostatické stínění je také jev, který způsobuje, že signály mobilních telefonů například ztrácejí intenzitu nebo se dokonce ruší, když jsme ve výtahu. Díky tomuto jevu jsme v bezpečí v automobilech během bouře.

paprsky: karoserie automobilu, která je uzavřená a vyrobená z vodivého materiálu, zajišťuje, že nejsme vystaveni škodlivým účinkům blesku. To je proto, že, uvnitř uzavřeného vodiče je elektrické pole nulové„Ale proč se to stalo? Podívej se na obrázek:

V nabitých vodičích je vnitřní elektrické pole vždy nulové.

Na vyobrazeném obrázku máme a objektdirigent, s přebytkem kladných nábojů. Povšimněte si, že náboje jsou od sebe vzdáleny co nejdále od sebe, a to kvůli elektrostatickému odpuzování, ale také pohyblivosti elektrických nábojů ve vodičích. Kvůli těmto dvěma faktorům, ve vodivých materiálech, vždy přebytek elektrických nábojů zabírají povrch materiálu, takže uvnitř nedochází k nerovnováze elektrických nábojů dirigent.

Když umístíme objekt vedoucí postavu za přítomnosti a poleelektrickýexterní, stane se něco zajímavého: elektrické náboje se pohybují podle směru elektrického pole, tímto způsobem, elektrické pole produkované náboji je zrušeno vnějším elektrickým polem, hodinky:

Protože elektrické pole uvnitř vodiče je nula, Není potenciální rozdíl mezi libovolnými body vodiče, aby nedocházelo k pohybu břemen. Tímto způsobem, když se ocitneme uvnitř uzavřeného vodiče, jsme chráněni před elektrickým rušením z vnějšího prostředí a z vlnyelektromagnetické.

Výše popsaná situace nám umožňuje pochopit, proč elektrostatické stínění ovlivňuje signál telekomunikace uvnitř výtahu, jak je uvedeno na začátku textu: o elektrické pole rádiových vln, které přenášejí buněčný signál, se uvnitř dokonale uzavřeného vodiče stane nulovou.

Podívejte se také: Elektrostatika - studium klidových elektrických nábojů

Aplikace elektrostatického stínění

Elektrostatické stínění se používá v mnoha technologických aplikacích. Jeho hlavním účelem je chránit citlivé součásti elektronické obvody, které se mohou poškodit, jsou-li vystaveny vnějším elektrickým polím.

Některá zařízení, jako jsou mikrovlnné trouby, rádia, televize, paměťová zařízení, DVD přehrávače, přehrávače blu-ray, počítače a notebooky, mají nátěrykovový to funguje jako klecevfaraday chránit jejich vnitřní obvody.

Síla tipů

Síla hrotů je charakteristická pro vodiče, díky nimž je zde více akumulace poplatků v ostrých oblastechnebo s velkým zakřivením. Je to proto, že každý vodič v elektrostatické rovnováze má nulové vnitřní elektrické pole, a tedy celý jeho povrch je pod stejným elektrickým potenciálem, jinými slovy, říkáme, že povrch tohoto vodiče é ekvipotenciální.

Dívej setaky: K čemu jsou elektrické obvody?

Jednou potenciálelektrický é obráceněúměrnýk blesku (r), takže tento elektrický potenciál zůstává konstantní po celé ploše vodiče, jsou různé zátěžové moduly v ostrých oblastech, kde je poloměr zakřivení povrchu vodiče větší ve vztahu k plochým oblastem dirigent.

Svodiče mají tipy, které podporují větší akumulaci náboje.

Díky tomu je pravděpodobnější, že paprsky zasáhnou bleskosvod, které jsou zabudovány materiáldirigent a jsou špičatý na svých koncích, aby mohly akumulovat větší množství elektrických nábojů, což usnadňuje průchod elektrického proudu.

Autor: Rafael Hellerbrock
Učitel fyziky

Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-blindagem-eletrostatica.htm