Elektrostatische Abschirmung: Experiment und Anwendungen

Abschirmungelektrostatisch ist ein Phänomen, das die elektrisches Feld, innerhalb der Leiter im elektrostatischen Gleichgewicht, ist null. Die elektrostatische Abschirmung schützt elektronische Schaltungen vor Beschädigungen und Fehlfunktionen, wenn sie externen elektrischen Feldern ausgesetzt sind.

Aussehenebenfalls: Berechnung der verbrauchten elektrischen Energie - wie es geht, Beispiele und Übungen

Wie funktioniert elektrostatische Abschirmung?

Die Materialien Dirigenten, wie Eisen, Silber oder Gold, haben einen großen Anteil an Elektronenkostenlos. eine solche Elektronen sie können sich bewegen und erleiden fast keinen Widerstand in den Leitern. Diese Freiheit ermöglicht es diesen Elektronen, sich fast augenblicklich neu anzuordnen, wenn der Leiter a conductor Feldelektrischextern.

In einem isolierten Leiter bleibt dieser durch diese Neuordnung der Elektronen neutral, aber mit Ladungsakkumulationen in verschiedenen Regionen davon (dieser Zustand wird Polarisation genannt), zusätzlich in seinem Inneren das elektrische Feld wird null sein.

Innerhalb der Leiter ist das innere elektrische Feld immer null.
Innerhalb der Leiter ist das innere elektrische Feld immer null.

Es ist wichtig zu beachten, dass das elektrische Feld nur vollständigNull in den Leitern, wenn sie drin sind Balanceelektrostatisch. Das elektrostatische Gleichgewicht ist durch den Ruhezustand elektrischer Ladungen gekennzeichnet und gilt daher nicht für Situationen in dass in den Leitern elektrische Ströme fließen oder wenn ein äußeres elektrisches Feld an den Leiter angelegt wird und Variable.

Auch wenn sich ein Leiter im elektrostatischen Gleichgewicht befindet, ist seine LadungenFlüssigkeiten (Überladungen), sind verteilt über die Ihre Oberfläche, also die Höhe der Gebühren pro Fläche, bekannt als DichteOberflächeichcialder Lasten konstant sein.

Aus diesem Grund ist das Phänomen bekannt als Kraft der Tipps — Leiter mit scharfen Bereichen (mit sehr kleinen Flächen) müssen die Oberflächenladungsdichte kompensieren. Dazu sammeln sie eine große Menge davon an. Dadurch entstehen an den Spitzen eher Funken, wie es bei. der Fall ist Blitzableiter, verwendet, um den Durchgang von Blitzen zu erleichtern.

Anwendungen zur elektrostatischen Abschirmung

Die elektrostatische Abschirmung ist ein Phänomen von großem Nutzen für die Elektronik, da sie durch sie Möglichkeit, Stromkreise von möglichen Einflüssen durch Störungen durch elektrische Felder zu isolieren extern. Die bekannteste Anwendung der elektrostatischen Abschirmung ist die Faradays Käfig ein Metallkäfig, dessen Hauptfunktion darin besteht, sein Inneres vor elektrischen Entladungen zu schützen.

Schauen wir uns andere Anwendungen der elektrostatischen Abschirmung an:

  • Leiterdrähte – Bei Audiokabeln wird eine elektrostatische Abschirmung verwendet, um das übertragene Signal vor Störungen durch externe elektrische Felder zu schützen.

  • Autos – der Fahrzeuginnenraum ist „sicher“ gegen Blitzschlag oder andere elektrische Entladungen, solange sich die Passagiere im Fahrzeug befinden, da die Karosserie metallisch ist.

  • leitfähige Kleidung – Kleidung, die im Allgemeinen aus Edelstahl und anderen Materialien besteht und zum Schutz von Arbeitnehmern verwendet wird, die direkt mit Hochspannungsnetzen zu tun haben. Sie funktionieren wie ein Faradayscher Käfig.

Der Faradaysche Käfig wurde für eine Vielzahl von Experimenten zur Elektrizität verwendet.[1]
Der Faradaysche Käfig wurde für eine Vielzahl von Experimenten zur Elektrizität verwendet.[1]

Experiment zur elektrostatischen Abschirmung

Es gibt eine große Anzahl von Experimenten, die durchgeführt werden können, um die Wirkung der elektrostatischen Abschirmung zu beobachten. Eine der einfachsten Möglichkeiten, diese Beobachtung zu machen, ist die Verwendung von a Metallsieb. Möchten Sie mehr über diesen Versuchsaufbau erfahren? Lesen Sie unseren Artikel über elektrostatische Abschirmung, im çanal von undducator.

Die meisten der in Internetartikeln vorgeschlagenen Experimente sprechen davon, Aluminiumfolie, Pfannen oder sogar einen Mikrowellenherd zu verwenden, um das Handysignal zu unterbrechen. Solche Phänomene veranschaulichen jedoch nicht die elektrostatische Abschirmung, sondern die elektromagnetische Abschirmung von Radiowellen.

Bildnachweise

[1] Gemeingüter | Antoine Taveneaux

Von Rafael Hellerbrock
Physik Lehrer

Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/blindagem-eletrostatica.htm

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