Elektrosztatikus árnyékolás: kísérlet és alkalmazások

árnyékoláselektrosztatikus olyan jelenség, amely a elektromos mezőaz elektrosztatikus egyensúlyban lévő vezetők belsejében null. Az elektrosztatikus árnyékolás megvédi az elektronikus áramköröket a sérülésektől és meghibásodásoktól, ha külső elektromos mezőnek vannak kitéve.

Nézis: Az elfogyasztott elektromos energia kiszámítása - hogyan kell csinálni, példák és gyakorlatok

Hogyan működik az elektrosztatikus árnyékolás?

Az anyagok vezetők, mint a vas, ezüst vagy arany, nagy mennyiségben tartalmaznak elektronokingyenes. ilyen elektronok képesek mozogni, szinte semmilyen ellenállást nem szenvednek a vezetők belsejében. Ez a szabadság teszi ezeket az elektronokat képesek szinte azonnal átrendezni magukat, amikor a vezető ki van téve a területelektromoskülső.

Egy szigetelt vezetőben az elektronok ezen átszervezése semleges állapotban tartja, de töltésfelhalmozódással különböző régiói (ezt az állapotot polarizációnak nevezzük), emellett a belsejében az elektromos mező null lesz.

A vezetők belsejében a belső elektromos tér mindig nulla.

Fontos megjegyezni, hogy az elektromos mező csak az lesz teljesennulla a vezetők belsejében, amikor bent vannak egyensúlyelektrosztatikus. Az elektrosztatikus mérleget az elektromos töltések nyugalmi állapota jellemzi, ezért nem érvényes a hogy a vezetõk belsejében elektromos áramok vannak, vagy amikor a vezetõre egy külsõ elektromos tér van kifejtve és változó.

Továbbá, ha egy vezető elektrosztatikus egyensúlyban van, annak terhelésekfolyadékok (túlterhelések), vannak elosztva az egész a te felület, tehát a területenkénti díjak összege, az úgynevezett sűrűségfelületéncialterhelések esetén legyen állandó.

Éppen ezért az úgynevezett jelenség a tippek ereje - az éles (nagyon kis területű) vezetőknek kompenzálniuk kell a felületi töltéssűrűséget. Ehhez nagy mennyiséget halmoznak fel belőlük. Ezáltal a tippek nagyobb valószínűséggel okoznak szikrát, mint ez a helyzet villámhárító, a villámok átjutásának megkönnyítésére használják.

Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)

Elektrosztatikus árnyékoló alkalmazások

Az elektrosztatikus árnyékolás az elektronika számára nagyon hasznos jelenség, mivel rajta keresztül igen lehetséges az elektromos áramkörök elkülönítése az elektromos mezők által okozott interferencia lehetséges hatásaitól külső. Az elektrosztatikus árnyékolás leghíresebb alkalmazása a faraday ketrecét— fém ketrec, amelynek fő feladata a belső részének megvédése az elektromos kisüléstől.

Nézzük meg az elektrosztatikus árnyékolás egyéb felhasználásait:

• Vezetékhuzalok - az audio kábelekben elektrosztatikus árnyékolást használnak, hogy megvédjék az átvitt jelet a külső elektromos mezők által okozott interferenciától.

• Autók - a jármű belseje „biztonságos” a villámoktól vagy más elektromos kisülésektől, mindaddig, amíg az utasok az autóban vannak, mivel a karosszéria fémes.

• vezetőképes ruházat - általában rozsdamentes acélból és más anyagokból készült ruhák a nagyfeszültségű hálózatokkal közvetlenül foglalkozó munkavállalók védelmére szolgálnak? Úgy működnek, mint egy Faraday-ketrec.

Faraday ketrecét számos villamosenergia-kísérlethez használták [1].

Kísérlet elektrosztatikus árnyékolással

Nagyszámú kísérlet végezhető az elektrosztatikus árnyékolás működésének megfigyelésére. Ennek a megfigyelésnek az egyik legegyszerűbb módja az a használata fémszita. Szeretne többet megtudni erről a kísérleti beállításról? Olvassa el a cikkünket elektrosztatikus árnyékolás, a çanális ésducator.

Az internetes cikkekben javasolt kísérletek többsége alumínium fólia, serpenyők vagy akár mikrohullámú sütő használatáról beszél a mobiltelefon jelének megszakításához. Az ilyen jelenségek azonban valójában nem az elektrosztatikus árnyékolást, hanem az elektromágneses árnyékolást szemléltetik. rádióhullámok.

Kép jóváírások

[1] közönséges | Antoine Taveneaux

Írta: Rafael Hellerbrock
Fizikatanár

Hivatkozni szeretne erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:

HELERBROCK, Rafael. "Elektrosztatikus árnyékolás"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/blindagem-eletrostatica.htm. Hozzáférés: 2021. június 27.