Elektrostatisk afskærmning: eksperiment og applikationer

afskærmningelektrostatisk er et fænomen, der forårsager elektrisk felt, inde i lederne i elektrostatisk ligevægt, er nul. Elektrostatisk afskærmning beskytter elektroniske kredsløb mod skader og funktionsfejl, når de udsættes for eksterne elektriske felter.

Seogså: Beregning af forbrugt elektrisk energi - hvordan man gør det, eksempler og øvelser

Hvordan fungerer elektrostatisk afskærmning?

Materialerne ledere, såsom jern, sølv eller guld, har en stor mængde elektronerledig. sådan elektroner de er i stand til at bevæge sig og lider næsten ingen modstand inde i lederne. Denne frihed gør disse elektroner i stand til at omarrangere sig næsten øjeblikkeligt, hver gang lederen udsættes for en Markelektriskekstern.

I en isoleret leder holder denne omorganisering af elektroner den neutral, men med ladeakkumuleringer i forskellige regioner af det (denne tilstand kaldes polarisering), desuden i det indre det elektriske felt vil være nul.

Inde i lederne er det interne elektriske felt altid nul.

Det er vigtigt at bemærke, at det elektriske felt kun vil være

fuldstændignul inde i lederne, når de er i balanceelektrostatisk. Elektrostatisk balance er kendetegnet ved hviletilstanden for elektriske ladninger, derfor er den ikke gyldig i situationer i at der er elektriske strømme inde i lederne, eller når et eksternt elektrisk felt påføres lederen og variabel.

Også når en leder er i elektrostatisk balance, er dens belastningervæsker (overskydende belastning), er fordelt over hele dit overflade, så mængden af ​​gebyrer pr. område, kendt som massefyldeoverfladejegcialaf belastninger, være konstant.

Det er af denne grund, at fænomenet kendt som tipets magt - ledere med skarpe områder (af meget små områder) har brug for at kompensere for overfladeladningstætheden. For at gøre det akkumulerer de en stor mængde af dem. Dette gør tipene mere tilbøjelige til at producere gnister, som det er tilfældet med lynafleder, bruges til at lette passage af lyn.

Elektrostatisk afskærmning

Elektrostatisk afskærmning er et fænomen til stor brug for elektronik, da det gennem den er det muligt at isolere elektriske kredsløb fra mulige effekter forårsaget af interferens fra elektriske felter ekstern. Den mest berømte anvendelse af elektrostatisk afskærmning er faradays bur— et metalbur, hvis hovedfunktion er at beskytte dets indre mod elektriske afladninger.

Lad os tjekke andre anvendelser af elektrostatisk afskærmning:

• Ledertråde - elektrostatisk afskærmning bruges i lydkabler for at beskytte det transmitterede signal mod interferens forårsaget af eksterne elektriske felter.

• Biler - køretøjets indre er “sikkert” mod lyn eller andre elektriske udladninger, så længe passagererne er inde i bilen, da karrosseriet er metallisk.

• ledende tøj - er tøj, der generelt er lavet af rustfrit stål og andre materialer, der bruges til at beskytte arbejdstagere, der beskæftiger sig direkte med højspændingsnetværk. De fungerer ligesom et Faraday-bur.

Faradays bur er blevet brugt til et stort antal eksperimenter med elektricitet. [1]

Eksperiment med elektrostatisk afskærmning

Der er et stort antal eksperimenter, der kan udføres for at observere virkningen af ​​elektrostatisk afskærmning. En af de enkleste måder at gøre denne observation er ved hjælp af en metal sigte. Vil du vide mere om denne eksperimentelle opsætning? Læs vores artikel om elektrostatisk afskærmning i çanal af ogducator.

De fleste af de eksperimenter, der er foreslået i internetartikler, taler om at bruge aluminiumsfolie, pander eller endda en mikrobølgeovn til at afbryde mobiltelefonsignalet. Imidlertid illustrerer sådanne fænomener faktisk ikke den elektrostatiske afskærmning, men den elektromagnetiske afskærmning af radiobølger.

Billedkreditter

[1] fælles | Antoine Taveneaux

Af Rafael Hellerbrock
Fysikklærer

Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/blindagem-eletrostatica.htm