Mikä on sähköstaattinen suojaus?

Sähköstaattinen suojaus on fyysinen ilmiö, joka tekee sähkökentän aina tyhjäksi materiaalien sisällä johtimet. Tämä johtuu tavasta, jolla sähkövaraus ovat jakautuneet johtimien pinnalle tasapainossa sähköstaattinen.

Nimetty kokeen tulos faradayn häkki, Michael Faraday löysi sähköstaattisen suojauksen vuonna 1936, ja sitä käytetään edelleen erilaisissa yhteyksissä elektronisten piirien suojaamiseksi.

Katso myös: Kondensaattorit - dielektriset välineet, joita käytetään sähkövarausten varastointiin

Kuka löysi sähköstaattisen suojauksen?

Sähköstaattinen suojaus löydettiinMichael Faraday (1821-1867), vuonna 1936, kokeella, joka tunnettiin nimellä häkkisisäänFaraday. Koe koostui suuresta suljetusta metallihäkistä, joka sai voimakkaita sähköpurkauksia, kun taas Faraday pysyi istumassa tuolissa, eikä se vaikuttanut sähkövirta.

Kuvassa oleva mies on pukeutunut Faradayn häkkiin, joka suojaa häntä sähköpurkauksilta.

Kuinka sähköstaattinen suojaus toimii?

Sähköstaattinen suojaus on myös ilmiö, joka aiheuttaa esimerkiksi matkapuhelinsignaalien voimakkuuden menettämisen tai jopa peruuttamisen, kun olemme hississä. Tämän ilmiön ansiosta olemme turvassa autossa myrskyn aikana.

säteet: suljettu ja johtavasta materiaalista valmistettu kori varmistaa, että emme altistu salaman haitallisille vaikutuksille. Tämä johtuu siitä, että, minkä tahansa suljetun johtimen sisällä sähkökenttä on nolla, Mutta miksi näin tapahtuu? Katso kuvaa:

Varatuissa johtimissa sisäinen sähkökenttä on aina nolla.

Esitetyssä kuvassa meillä on a esinekapellimestari, ylimääräisillä positiivisilla varauksilla. Huomaa, että varaukset on sijoitettu niin kauas toisistaan ​​kuin mahdollista toisistaan ​​johtuen sähköstaattisesta karkotuksesta, mutta myös johtimien sähkövarausten liikkuvuudesta. Näistä kahdesta tekijästä johtuen johtavissa materiaaleissa kaikki ylimääräiset sähkövarat ovat aina miehittää materiaalin pinta niin, että sähkövarausten sisällä ei ole epätasapainoa kapellimestari.

Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)

Kun sijoitamme hahmoa johtavan kohteen a: n läsnäollessa alasähköinenulkoinen, tapahtuu jotain mielenkiintoista: sähkövarat liikkuvat sähkökentän suunnan mukaan tällä tavalla, varausten tuottama sähkökenttä poistuu ulkoisesta sähkökentästä, katsella:

Koska johtimen sisällä oleva sähkökenttä on tyhjä, Ei ole mahdollinen eroavaisuus johtimen pisteiden välillä, joten kuormia ei liiku. Tällä tavalla, kun löydämme itsemme suljetusta johtimesta, olemme suojattuja ulkoisilta ympäristöiltä tulevilta häiriöiltä ja häiriöiltä aaltojasähkömagneettinen.

Edellä kuvatun tilanteen avulla voimme ymmärtää, miksi sähköstaattinen suojaus vaikuttaa signaaliin televiestintä hissin sisällä, kuten tekstin alussa mainitaan: o sähkökenttä soluista, jotka lähettävät solukkosignaalin, tyhjäksi täysin suljetun johtimen sisällä.

Katso myös: Sähköstaattisuus - lepotilassa olevien sähkövarausten tutkimus

Sähköstaattinen suojaus

Sähköstaattista suojausta käytetään monissa teknisissä sovelluksissa. Sen päätarkoitus on suojaa herkkiä komponentteja elektroniset piirit, jotka voivat vaurioitua altistettaessa ulkoisille sähkökentille.

Jotkut laitteet, kuten mikroaaltouunit, radiot, televisiot, tallennuslaitteet, DVD-soittimet, blu-ray-soittimet, tietokoneet ja kannettavat tietokoneet, ovat pinnoitteetmetallinen jotka toimivat kuin häkitsisäänfaraday suojaamaan sisäisiä piirinsä.

voimaa vinkkejä

Kärkien teho on johtimille ominaisuus, joka tekee niistä enemmän latausten kertyminen teräville alueilletai erittäin kaareva. Tämä johtuu siitä, että jokaisella sähköstaattisen tasapainon johtimella on nolla sisäinen sähkökenttä ja siten koko sen pinta on saman sähköpotentiaalin alla, toisin sanoen sanomme, että tämän johtimen pinta é ekvipotentiaali.

Katsomyös: Mille sähköpiirit ovat tarkoitettu?

Kerran potentiaaliasähköinen é käänteisestisuhteellinensalamaan (r), niin että tämä sähköpotentiaali pysyy vakiona koko johtimen pinnalla, eri kuormitusmoduulit ovat tarpeen terävillä alueilla, joissa johtimen pinnan kaarevuussäde on suurempi suhteessa kapellimestari.

Pysäyttäjillä on vinkkejä, jotka edistävät suurempaa varauksen kertymistä.

Tämä tekee säteistä todennäköisemmin osuvia ukkosenjohdatin, jotka on rakennettu sisään materiaaliakapellimestari ja he ovat terävä päähänsä, jotta ne voivat kerätä suuremman määrän sähkövarauksia, mikä helpottaa sähkövirran kulkua.

Kirjailija: Rafael Hellerbrock
Fysiikan opettaja