Mis on elektrostaatiline varjestus?

Elektrostaatiline varjestus on füüsiline nähtus, mis muudab elektrivälja alati nulliks materjalide sees dirigendid. See on tingitud viisist, kuidas elektrilaengud jaotuvad juhtmete pinnal tasakaalus elektrostaatiline.

Nimetatud katse tulemus faraday puur, avastas elektrostaatilise varjestuse Michael Faraday 1936. aastal ja seda kasutatakse siiani erinevates kontekstides elektrooniliste vooluahelate kaitsmiseks.

Vaadake ka: Kondensaatorid - dielektrilised vahendid, mida kasutatakse elektrilaengute hoidmiseks

Kes avastas elektrostaatilise varjestuse?

Elektrostaatilise varjestuse avastasMichael Faraday (1821-1867), aastal 1936, läbi katse, mis sai tuntuks kui puuraastalFaraday. Katse koosnes suurest suletud metallist puurist, mis sai intensiivseid elektrilahendusi, samal ajal kui Faraday jäi tooli istuma, elektrivool.

Kujundis olev mees on riietatud Faraday puuri, mis kaitseb teda elektrilahenduste eest.

Kuidas töötab elektrostaatiline varjestus?

Elektrostaatiline varjestus on ka nähtus, mis põhjustab näiteks mobiiltelefoni signaali intensiivsuse kadumise või isegi tühistamise, kui oleme liftis. Tänu sellele nähtusele oleme tormi ajal autodes ohutud.

kiired: suletud ja juhtivast materjalist autokere tagab, et me ei puutuks kokku välgu kahjulike mõjudega. See on sellepärast, et, mis tahes suletud juhi sees on elektriväli null, Aga miks see juhtub? Vaata pilti:

Laetud juhtides on sisemine elektriväli alati null.

Näidatud joonisel on meil a objektdirigent, liigsete positiivsete laengutega. Pange tähele, et laengud paiknevad üksteisest võimalikult kaugel, seda nii elektrostaatilise tõukejõu kui ka juhtides olevate elektrilaengute liikuvuse tõttu. Nende kahe teguri tõttu on juhtivates materjalides kogu liigne elektrilaeng alati hõivata materjali pind, nii et elektrienergia laengute tasakaalustamatus puudub dirigent.

Kui paigutame figuuri juhtiva objekti a juuresolekul valdkonnaselektrilineväline, juhtub midagi huvitavat: elektrilaengud liiguvad sel viisil vastavalt elektrivälja suunale, laengute tekitatud elektrivälja tühistab väline elektriväli, vaata:

Kuna juhi sees olev elektriväli on null, Pole potentsiaalne erinevus juhi mis tahes punktide vahel, nii et koormusi ei toimu. Sel moel, kui leiame end suletud juhi seest, oleme kaitstud väliskeskkonnast tulenevate elektriliste häirete ja selle eest lainedelektromagnetiline.

Eespool kirjeldatud olukord võimaldab meil mõista, miks elektrostaatiline varjestus mõjutab signaali telekommunikatsioon lifti sees, nagu mainitud teksti alguses: o elektriväli raadiosagedusest, mis edastavad rakusignaali, muutuvad täiesti suletud juhi sees nulliks.

Vaadake ka: Elektrostaatika - puhkeseisundis olevate elektrilaengute uurimine

Elektrostaatilised varjestusrakendused

Elektrostaatilist varjestust kasutatakse paljudes tehnoloogilistes rakendustes. Selle peamine eesmärk on kaitsta tundlikke komponente elektroonilised vooluahelad, mis võivad väliste elektriväljadega kokkupuutel kahjustuda.

Mõned seadmed, nagu mikrolaineahjud, raadiod, telerid, salvestusseadmed, DVD-mängijad, blu-ray mängijad, arvutid ja sülearvutid, on kattedmetallik mis töötavad nagu puuridaastalfaraday nende sisemise vooluahela kaitsmiseks.

näpunäidete võimsus

Nippide võimsus on juhtidele iseloomulik omadus, mis muudab seal rohkem laengute kuhjumine teravates piirkondadesvõi suure kumerusega. Seda seetõttu, et igal elektrostaatilises tasakaalus oleval juhil on null sisemine elektriväli ja seega ka kogu selle pind on sama elektrilise potentsiaali all, teisisõnu, me ütleme, et selle juhi pind é potentsiaal.

Vaataka: Milleks on mõeldud elektriskeemid?

Ükskord potentsiaalelektriline é tagurpidiproportsionaalnevälguni (r), nii et see elektriline potentsiaal jääb kogu juhi pinnal konstantseks, on erinevad koormusmoodulid vajalik teravates piirkondades, kus juhi pinna kõverusraadius on kõrgem võrreldes lamedate piirkondadega dirigent.

Vahistajatel on näpunäiteid, mis soodustavad laengu suuremat kogunemist.

See suurendab kiirte tõenäosust piksevarras, mis on sisse ehitatud materjaldirigent ja nad on terav nende otstes, et nad saaksid koguda suurema hulga elektrilaenguid, hõlbustades seeläbi elektrivoolu läbimist.

Autor Rafael Hellerbrock
Füüsikaõpetaja

Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-blindagem-eletrostatica.htm