Blindage électrostatique est le phénomène physique qui rend le champ électrique toujours nul à l'intérieur des matériaux conducteurs. Cela est dû à la manière dont le charges électriques sont répartis le long de la surface des conducteurs en équilibre électrostatique.
Résultat d'une expérience nommée la cage de Faraday, le blindage électrostatique a été découvert par Michael Faraday en 1936 et est toujours utilisé dans différents contextes afin de protéger les circuits électroniques.
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Qui a découvert le blindage électrostatique ?
Le blindage électrostatique a été découvert parMichael Faraday (1821-1867), en 1936, grâce à une expérience connue sous le nom de cagedansFaraday. L'expérience consistait en une grande cage métallique fermée qui recevait des décharges électriques intenses, tandis que Faraday restait assis sur une chaise, non affecté par le courant électrique.
Comment fonctionne le blindage électrostatique ?
Le blindage électrostatique est également le phénomène qui fait que les signaux des téléphones portables, par exemple, perdent en intensité ou même s'annulent lorsque nous sommes dans l'ascenseur. Grâce à ce phénomène, nous sommes en sécurité dans les voitures pendant une tempête. des rayons: la carrosserie de la voiture, fermée et en matériau conducteur, garantit que nous ne sommes pas exposés aux effets nocifs de la foudre. Ceci est dû au fait, à l'intérieur de tout conducteur fermé, le champ électrique est nul, Mais pourquoi cela arrive-t-il? Regarde l'image:
Sur la figure ci-contre, nous avons un objetconducteur, avec des charges positives en excès. A noter que les charges sont espacées au maximum les unes des autres, du fait de la répulsion électrostatique, mais aussi de la mobilité des charges électriques dans les conducteurs. En raison de ces deux facteurs, dans les matériaux conducteurs, toutes les charges électriques en excès sont toujours occupent la surface du matériau, de sorte qu'il n'y ait pas de déséquilibre des charges électriques à l'intérieur du conducteur.
Lorsque nous plaçons l'objet en tête de la figure en présence d'un domaineélectriqueexterne, quelque chose d'intéressant se produit: les charges électriques se déplacent selon la direction du champ électrique, de cette façon, le champ électrique produit par les charges est annulé par le champ électrique externe, Regardez:
Étant donné que le champ électrique à l'intérieur du conducteur est nul, Il n'y a pas différence de potentiel entre tous les points du conducteur, il n'y a donc pas de mouvement de charges. De cette façon, lorsque nous nous trouvons à l'intérieur d'un conducteur fermé, nous sommes protégés des interférences électriques de l'environnement extérieur et des vaguesélectromagnétique.
La situation décrite ci-dessus permet de comprendre pourquoi le blindage électrostatique affecte le signal de télécommunications à l'intérieur de l'ascenseur, comme mentionné au début du texte: o champ électrique des ondes radio, qui transmettent le signal de la cellule, s'annule à l'intérieur d'un conducteur parfaitement fermé.
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Applications de blindage électrostatique
Le blindage électrostatique est utilisé dans un grand nombre d'applications technologiques. Son objectif principal est de protéger les composants sensibles des circuits électroniques, qui peuvent être endommagés s'ils sont exposés à des champs électriques externes.
Certains appareils, tels que les micro-ondes, les radios, les téléviseurs, les périphériques de stockage, les lecteurs DVD, les lecteurs Blu-ray, les ordinateurs et les ordinateurs portables, ont revêtementsmétallique ça marche comme cagesdansfaraday pour protéger leurs circuits internes.
puissance des pourboires
La puissance des pointes est la caractéristique des conducteurs qui en fait plus accumulation de charges dans les régions pointues, ou de grande courbure. En effet, chaque conducteur en équilibre électrostatique a un champ électrique interne nul et, par conséquent, l'ensemble sa surface est sous le même potentiel électrique, autrement dit, on dit que la surface de ce conducteur é équipotentielle.
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Une fois que potentielélectrique é inversementproportionnelà la foudre (r), pour que ce potentiel électrique reste constant sur toute la surface du conducteur, différents modules de charge sont nécessaire dans les régions pointues, où le rayon de courbure de la surface du conducteur est plus grand par rapport aux régions plates de la conducteur.
Cela rend les rayons plus susceptibles de frapper le paratonnerre, qui sont intégrés Matérielconducteur et ils sont pointu à leurs extrémités afin qu'ils puissent accumuler une plus grande quantité de charges électriques, facilitant ainsi le passage du courant électrique.
Par Rafael Hellerbrock
Professeur de physique
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-blindagem-eletrostatica.htm
