Elektrostatische Abschirmung ist das physikalische Phänomen, das macht das elektrische Feld immer null innerhalb der Materialien Dirigenten. Dies liegt an der Art und Weise, wie die elektrische Ladungen sind im Gleichgewicht entlang der Leiteroberfläche verteilt elektrostatisch.
Ergebnis eines Experiments namens Faradays Käfig, elektrostatische Abschirmung wurde 1936 von Michael Faraday entdeckt und wird immer noch in verschiedenen Zusammenhängen verwendet, um elektronische Schaltungen zu schützen.
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Wer hat die elektrostatische Abschirmung entdeckt?
Elektrostatische Abschirmung wurde entdeckt vonMichael Faraday (1821-1867), im Jahr 1936, durch ein Experiment, das bekannt wurde als KäfigimFaraday. Das Experiment bestand aus einem großen geschlossenen Metallkäfig, der intensive elektrische Entladungen erhielt, während Faraday unbeeinflusst von den elektrischer Strom.
Wie funktioniert elektrostatische Abschirmung?
Elektrostatische Abschirmung ist auch das Phänomen, das dazu führt, dass beispielsweise Handysignale an Intensität verlieren oder sogar ausfallen, wenn wir im Aufzug sind. Dank dieses Phänomens sind wir während eines Sturms in Autos sicher. Strahlen: Die geschlossene Karosserie aus leitfähigem Material sorgt dafür, dass wir keinen schädlichen Blitzeinwirkungen ausgesetzt sind. Das ist weil, innerhalb eines geschlossenen Leiters ist das elektrische Feld null, Aber warum passiert das? Sehen Sie das Bild an:
In der gezeigten Abbildung haben wir a ObjektDirigent, mit überschüssigen positiven Ladungen. Beachten Sie, dass die Ladungen aufgrund der elektrostatischen Abstoßung, aber auch der Beweglichkeit elektrischer Ladungen in Leitern so weit wie möglich voneinander entfernt sind. Aufgrund dieser beiden Faktoren sind in leitfähigen Materialien immer alle überschüssigen elektrischen Ladungen besetzen die Oberfläche des Materials, so dass kein Ungleichgewicht der elektrischen Ladungen im Inneren der Dirigent.
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Wenn wir das Objekt, das die Figur anführt, in Gegenwart von a. platzieren Feldelektrischextern, etwas Interessantes passiert: Die elektrischen Ladungen bewegen sich entsprechend der Richtung des elektrischen Feldes, das durch die Ladungen erzeugte elektrische Feld wird durch das äußere elektrische Feld aufgehoben, Uhr:
Da das elektrische Feld im Leiter Null, Da ist nicht Potenzieller unterschied zwischen beliebigen Punkten des Leiters, so dass keine Lasten bewegt werden. Auf diese Weise sind wir, wenn wir uns in einem geschlossenen Leiter befinden, vor elektrischen Störungen aus der äußeren Umgebung und vor Wellenelektromagnetisch.
Die oben beschriebene Situation ermöglicht es uns zu verstehen, warum die elektrostatische Abschirmung das Signal von beeinflusst Telekommunikation im Aufzug, wie am Anfang des Textes erwähnt: o elektrisches Feld der Funkwellen, die das Mobilfunksignal übertragen, wird in einem perfekt geschlossenen Leiter zu Null.
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Anwendungen zur elektrostatischen Abschirmung
Elektrostatische Abschirmung wird in einer Vielzahl von technologischen Anwendungen eingesetzt. Sein Hauptzweck ist es, schützen empfindliche Bauteile elektronische Schaltungen, die durch äußere elektrische Felder beschädigt werden können.
Einige Geräte wie Mikrowellen, Radios, Fernseher, Speichergeräte, DVD-Player, Blu-ray-Player, Computer und Notebooks haben Beschichtungenmetallisch das funktioniert wie KäfigeimFaraday um ihre internen Schaltkreise zu schützen.
Macht der Tipps
Die Kraft der Spitzen ist die Eigenschaft der Leiter, die dort mehr macht Anhäufung von Ladungen in scharfen Regionen, oder von großer Krümmung. Dies liegt daran, dass jeder Leiter im elektrostatischen Gleichgewicht ein inneres elektrisches Feld von Null hat und daher das gesamte seine Oberfläche liegt unter dem gleichen elektrischen Potential, mit anderen Worten, die Oberfläche dieses Leiters é Äquipotential.
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Einmal Potenzialelektrisch é umgekehrtproportionalzum Blitz (r), damit dieses elektrische Potential über die gesamte Leiterfläche konstant bleibt, sind unterschiedliche Lastmodule notwendig in scharfen Bereichen, wo der Krümmungsradius der Leiteroberfläche größer ist im Verhältnis zu den ebenen Bereichen des Dirigent.
Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die Strahlen die Blitzableiter, die eingebaut sind MaterialDirigent und sie sind spitz an ihren Enden, so dass sie eine größere Menge elektrischer Ladungen ansammeln können, wodurch der Durchgang von elektrischem Strom erleichtert wird.
Von Rafael Hellerbrock
Physik Lehrer
