Schermatura elettrostatica è il fenomeno fisico che rende il campo elettrico sempre nullo dentro i materiali conduttori. Ciò è dovuto al modo in cui cariche elettriche sono distribuiti lungo la superficie dei conduttori in equilibrio elettrostatico.
Risultato di un esperimento denominato la gabbia di faraday, la schermatura elettrostatica è stata scoperta da Michael Faraday nel 1936 ed è tuttora utilizzata in diversi contesti per proteggere i circuiti elettronici.
Vedi anche: Condensatori - mezzi dielettrici utilizzati per immagazzinare cariche elettriche
Chi ha scoperto la schermatura elettrostatica?
La schermatura elettrostatica è stata scoperta daMichael Faraday (1821-1867), nell'anno 1936, attraverso un esperimento che divenne noto come gabbianelFaraday. L'esperimento consisteva in una grande gabbia metallica chiusa che riceveva intense scariche elettriche, mentre Faraday rimaneva seduto su una sedia, insensibile al corrente elettrica.
Come funziona la schermatura elettrostatica?
La schermatura elettrostatica è anche il fenomeno che fa sì che i segnali dei telefoni cellulari, ad esempio, perdano intensità o addirittura vengano cancellati quando siamo in ascensore. Grazie a questo fenomeno, siamo al sicuro in auto durante un temporale. raggi: la carrozzeria dell'auto, chiusa e realizzata in materiale conduttivo, assicura che non siamo esposti agli effetti dannosi dei fulmini. Questo è perché, all'interno di qualsiasi conduttore chiuso, il campo elettrico è nullo, Ma perché questo accade? Guarda l'immagine:
Nella figura mostrata, abbiamo a oggettoconduttore, con eccesso di cariche positive. Si noti che le cariche sono distanziate il più possibile l'una dall'altra, a causa della repulsione elettrostatica, ma anche della mobilità delle cariche elettriche nei conduttori. A causa di questi due fattori, nei materiali conduttivi, tutte le cariche elettriche in eccesso sono sempre occupano la superficie del materiale, in modo che non vi sia squilibrio di cariche elettriche all'interno del conduttore.
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Quando poniamo l'oggetto che guida la figura in presenza di a campoelettricoesterno, accade qualcosa di interessante: le cariche elettriche si muovono secondo la direzione del campo elettrico, in questo modo, il campo elettrico prodotto dalle cariche viene annullato dal campo elettrico esterno, orologio:
Poiché il campo elettrico all'interno del conduttore è nullo, Non c'è differenza di potenziale tra qualsiasi punto del conduttore, quindi non c'è movimento di carichi. In questo modo, quando ci troviamo all'interno di un conduttore chiuso, siamo protetti da interferenze elettriche provenienti dall'ambiente esterno e da ondeelettromagnetico.
La situazione sopra descritta permette di capire perché la schermatura elettrostatica influisca sul segnale di telecomunicazioni all'interno dell'ascensore, come detto all'inizio del testo: o campo elettrico delle onde radio, che trasmettono il segnale della cella, si annulla all'interno di un conduttore perfettamente chiuso.
Vedi anche: Elettrostatica - studio delle cariche elettriche a riposo
Applicazioni di schermatura elettrostatica
La schermatura elettrostatica è utilizzata in un gran numero di applicazioni tecnologiche. Il suo scopo principale è quello di proteggere i componenti sensibili circuiti elettronici, che possono danneggiarsi se esposti a campi elettrici esterni.
Alcuni elettrodomestici, come microonde, radio, televisori, dispositivi di archiviazione, lettori DVD, lettori Blu-ray, computer e notebook, hanno rivestimentimetallico che funzionano come gabbienelfaraday per proteggere i loro circuiti interni.
potere dei consigli
La potenza delle punte è la caratteristica dei conduttori che ci rende di più accumulo di cariche in regioni taglienti, o di grande curvatura. Questo perché ogni conduttore in equilibrio elettrostatico ha un campo elettrico interno nullo e, quindi, l'intera la sua superficie è sotto lo stesso potenziale elettrico, in altre parole, diciamo che la superficie di questo conduttore é equipotenziale.
Guardaanche: A cosa servono i circuiti elettrici?
Una volta potenzialeelettrico é inversamenteproporzionaleal fulmine (r), in modo che questo potenziale elettrico rimanga costante su tutta la superficie del conduttore, sono diversi moduli di carico necessario nelle regioni taglienti, dove il raggio di curvatura della superficie del conduttore è maggiore rispetto alle regioni piatte del conduttore.
Questo rende più probabile che i raggi colpiscano il parafulmine, che sono incorporati Materialeconduttore e loro sono appuntito alle loro estremità in modo che possano accumulare una maggiore quantità di cariche elettriche, facilitando così il passaggio della corrente elettrica.
Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica
