Elektrostaatiline varjestus: katse ja rakendused

varjestuselektrostaatiline on nähtus, mis põhjustab elektriväli, elektrostaatilises tasakaalus olevate juhtide sees, on null. Elektrostaatiline varjestus kaitseb elektroonilisi ahelaid väliste elektriväljadega kokkupuutel kahjustuste ja talitlushäirete eest.

Vaataka: Tarbitud elektrienergia arvutamine - kuidas seda teha, näited ja harjutused

Kuidas töötab elektrostaatiline varjestus?

Materjalid dirigendid, nagu raud, hõbe või kuld, on suures koguses elektronidtasuta. sellised elektronid nad on võimelised liikuma, kannatades juhtide sees peaaegu mingit vastupanu. See vabadus võimaldab neil elektronidel end peaaegu koheselt ümber korraldada alati, kui dirigent puutub kokku a-ga valdkonnaselektrilineväline.

Isoleeritud juhis hoiab see elektronide ümberkorraldamine selle neutraalsena, kuid laengute kogunemisega selle erinevad piirkonnad (seda seisundit nimetatakse polarisatsiooniks), lisaks oma sisemuses elektrivälja on null.

Juhtmete sees on sisemine elektriväli alati null.

Oluline on märkida, et elektrivälja saab ainult

täielikultnull juhtide sees, kui need on sees tasakaalelektrostaatiline. Elektrostaatilist tasakaalu iseloomustab elektrilaengute puhkeseisund, seetõttu ei kehti see olukordades et juhtide sees on elektrivoolud või kui juhile rakendatakse välist elektrivälja ja muutuv.

Samuti, kui juht on elektrostaatilises tasakaalus, on tema koormusedvedelikud (liigsed koormused), on jaotatud kogu sinu pind, seega on tasude suurus piirkonna kohta tuntud kui tiheduspindicialkoormustest, ole konstantne.

Sel põhjusel on see nähtus tuntud kui näpunäidete jõud - teravate piirkondadega (väga väikeste pindadega) juhid peavad kompenseerima pinna laengu tiheduse. Selleks koguneb neile neid suurel hulgal. See muudab näpunäited tõenäolisemaks sädemete tekitamiseks, nagu see juhtub piksevarras, mida kasutatakse välgu läbimise hõlbustamiseks.

Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)

Elektrostaatilised varjestusrakendused

Elektrostaatiline varjestus on elektroonikale väga kasulik nähtus, kuna läbi selle see ka on elektriskeeme võimalik eraldada elektriväljade häiretest põhjustatud võimalikest mõjudest väline. Elektrostaatilise varjestuse kõige kuulsam rakendus on faraday puur— metallpuur, mille põhiülesanne on kaitsta selle sisemust elektrilahenduste eest.

Vaatame elektrostaatilise varjestuse muid kasutusviise:

• Juhtmete juhtmed - helikaablites kasutatakse elektrostaatilist varjestust, et kaitsta edastatud signaali väliste elektriväljade põhjustatud häirete eest.

• Autod - sõidukite salong on pikselöögi või muu elektrilöögi eest ohutu, kui sõitjad on autos sees, kuna selle kere on metallist.

• juhtivad riided - kas riided on tavaliselt roostevabast terasest ja muudest materjalidest, mida kasutatakse otseselt kõrgepingevõrkudega tegelevate töötajate kaitsmiseks. Nad töötavad täpselt nagu Faraday puur.

Faraday puuri on kasutatud paljude elektrit käsitlevate katsete jaoks. [1]

Katse elektrostaatilise varjestusega

Elektrostaatilise varjestuse mõju jälgimiseks saab teha palju katseid. Üks lihtsamaid viise selle tähelepaneku tegemiseks on a kasutamine metallisõel. Kas soovite selle eksperimentaalse seadistuse kohta rohkem teada saada? Lugege meie artiklit elektrostaatiline varjestus çpäraku jaducator.

Enamik Interneti-artiklites soovitatud eksperimentidest räägib alumiiniumfooliumi, pannide või isegi mikrolaineahju kasutamisest mobiiltelefoni signaali katkestamiseks. Kuid sellised nähtused ei illustreeri tegelikult elektrostaatilist varjestust, vaid elektromagnetilist varjestust raadiolained.

Pildikrediidid

[1] ühised | Antoine Taveneaux

Autor Rafael Hellerbrock
Füüsikaõpetaja

Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:

HELERBROCK, Rafael. "Elektrostaatiline varjestus"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/blindagem-eletrostatica.htm. Juurdepääs 27. juunil 2021.