Schermatura elettrostatica: esperimento e applicazioni

schermaturaelettrostatico è un fenomeno che causa la campo elettrico, all'interno dei conduttori in equilibrio elettrostatico, è nullo. La schermatura elettrostatica protegge i circuiti elettronici da danni e malfunzionamenti se esposti a campi elettrici esterni.

Guardaanche: Calcolo dell'energia elettrica consumata - come farlo, esempi ed esercizi

Come funziona la schermatura elettrostatica?

I materiali conduttori, come il ferro, l'argento o l'oro, hanno una grande quantità di elettronigratuito. come elettroni sono in grado di muoversi, non sopportando quasi alcuna resistenza all'interno dei conduttori. Questa libertà rende questi elettroni in grado di riorganizzarsi, quasi istantaneamente, ogni volta che il conduttore è esposto ad a campoelettricoesterno.

In un conduttore isolato, questa riorganizzazione degli elettroni lo mantiene neutro, ma con accumuli di carica in diverse regioni di esso (questa condizione è chiamata polarizzazione), inoltre, al suo interno, il campo elettrico sarà nullo.

All'interno dei conduttori il campo elettrico interno è sempre nullo.
All'interno dei conduttori il campo elettrico interno è sempre nullo.

È importante notare che il campo elettrico sarà solo completamentenullo all'interno dei conduttori quando sono in equilibrioelettrostatico. Il bilancio elettrostatico è caratterizzato dalla condizione di riposo delle cariche elettriche, pertanto non è valido per situazioni in che ci sono correnti elettriche all'interno dei conduttori, o quando un campo elettrico esterno viene applicato al conduttore e variabile.

Inoltre, quando un conduttore è in equilibrio elettrostatico, il suo carichiliquidi (carichi in eccesso), sono distribuito in tutto il il tuo superficie, quindi la quantità di oneri per area, nota come densitàsuperficieiocialedi carichi, essere costante.

È per questo motivo che il fenomeno noto come potere dei consigli — i conduttori con regioni taglienti (di aree molto piccole) devono compensare la densità di carica superficiale. Per fare ciò, ne accumulano una grande quantità. In questo modo è più probabile che le punte producano scintille, come nel caso di parafulmine, utilizzato per facilitare il passaggio dei fulmini.

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Applicazioni di schermatura elettrostatica

La schermatura elettrostatica è un fenomeno di grande utilità per l'elettronica, poiché, attraverso di essa, è possibile isolare i circuiti elettrici da possibili effetti causati da interferenze da campi elettrici esterno. L'applicazione più famosa della schermatura elettrostatica è il la gabbia di faraday una gabbia metallica la cui funzione principale è quella di proteggere il suo interno dalle scariche elettriche.

Diamo un'occhiata ad altri usi della schermatura elettrostatica:

  • Fili conduttori – la schermatura elettrostatica viene utilizzata nei cavi audio per proteggere il segnale trasmesso dalle interferenze causate da campi elettrici esterni.

  • Automobili – l'interno dei veicoli è “sicuro” contro i fulmini o altre scariche elettriche, purché i passeggeri siano all'interno dell'auto, poiché la sua carrozzeria è metallica.

  • abbigliamento conduttivo – sono indumenti generalmente realizzati in acciaio inossidabile e altri materiali, utilizzati per proteggere i lavoratori che si occupano direttamente di reti ad alta tensione. Funzionano proprio come una gabbia di Faraday.

La gabbia di Faraday è stata utilizzata per un gran numero di esperimenti sull'elettricità.[1]
La gabbia di Faraday è stata utilizzata per un gran numero di esperimenti sull'elettricità.[1]

Esperimento sulla schermatura elettrostatica

Ci sono un gran numero di esperimenti che possono essere fatti per osservare l'azione della schermatura elettrostatica. Uno dei modi più semplici per fare questa osservazione è con l'uso di a setaccio di metallo. Vuoi saperne di più su questa configurazione sperimentale? Leggi il nostro articolo su schermatura elettrostatica, nel çanale di eeducatore.

La maggior parte degli esperimenti suggeriti negli articoli su Internet parlano dell'uso di fogli di alluminio, pentole o persino un forno a microonde per interrompere il segnale del telefono cellulare. Tuttavia, tali fenomeni in realtà non illustrano la schermatura elettrostatica, ma la schermatura elettromagnetica di onde radio.

Crediti immagine

[1] beni comuni | Antoine Taveneaux

Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica

Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:

HELERBROCK, Rafael. "Schermatura elettrostatica"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/blindagem-eletrostatica.htm. Consultato il 27 giugno 2021.

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