Kas ir elektrostatiskais ekranējums?

Elektrostatiskais ekranējums ir fiziska parādība, kas padara elektrisko lauku vienmēr par nulli materiālu iekšpusē diriģenti. Tas ir saistīts ar veidu, kādā elektriskie lādiņi tiek sadalīti pa vadītāju virsmu līdzsvarā elektrostatisks.

Nosaukta eksperimenta rezultāts faraday būris, elektrostatisko ekranējumu atklāja Maikls Faradejs 1936. gadā un joprojām izmanto dažādos kontekstos, lai aizsargātu elektroniskās shēmas.

Skatīt arī: Kondensatori - dielektriski līdzekļi, ko izmanto elektrisko lādiņu uzglabāšanai

Kas atklāja elektrostatisko ekranējumu?

Elektrostatisko ekranējumu atklājaMaikls Faradejs (1821-1867), 1936. gadā, veicot eksperimentu, kas kļuva pazīstams kā būrisiekšāFaradeja. Eksperiments sastāvēja no liela slēgta metāla būra, kas saņēma intensīvas elektriskās izlādes, kamēr Faradeja palika sēdus krēslā, un to neietekmēja elektriskā strāva.

Attēlā redzamais vīrietis ir ģērbies Faradeja būrī, kas pasargā viņu no elektriskām izlādēm.

Kā darbojas elektrostatiskais ekranējums?

Elektrostatiskā ekranēšana ir arī parādība, kuras dēļ mobilā tālruņa signāli, piemēram, zaudē intensitāti vai pat tiek atcelti, kad atrodamies liftā. Pateicoties šai parādībai, vētras laikā mēs esam droši automašīnās.

stari: automašīnas virsbūve, kas ir aizvērta un izgatavota no vadoša materiāla, nodrošina to, ka mūs nepakļauj zibens kaitīgā ietekme. Tas ir tāpēc, ka, jebkura slēgta vadītāja iekšpusē elektriskais lauks ir nulle, Bet kāpēc tas notiek? Skaties uz bildi:

Lādētos vadītājos iekšējais elektriskais lauks vienmēr ir nulle.

Parādītajā attēlā mums ir objektsdiriģents, ar liekiem pozitīviem lādiņiem. Ņemiet vērā, ka lādiņi ir izvietoti pēc iespējas tālāk viens no otra elektrostatiskās atgrūšanas, bet arī elektrisko lādiņu mobilitātes dēļ vadītājos. Sakarā ar šiem diviem faktoriem, vadošos materiālos visi liekie elektriskie lādiņi vienmēr aizņem materiāla virsmu tā, lai iekšpusē nerastos elektrisko lādiņu nelīdzsvarotība diriģents.

Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vairāk;)

Kad objektu, kas vada figūru, novietojam a klātbūtnē laukāelektrisksārējs, notiek kaut kas interesants: elektriskie lādiņi šādā veidā pārvietojas atbilstoši elektriskā lauka virzienam, elektrisko lauku, ko rada lādiņi, atceļ ārējais elektriskais lauks, skatīties:

Tā kā elektriskais lauks vadītāja iekšpusē ir nulle, Nav iespējamā atšķirība starp jebkuriem vadītāja punktiem, tāpēc nav slodžu kustības. Tādā veidā, nonākot slēgtā vadītājā, mēs esam pasargāti no ārējās vides un no elektriskiem traucējumiem viļņielektromagnētisks.

Iepriekš aprakstītā situācija ļauj mums saprast, kāpēc elektrostatiskais ekranējums ietekmē signālu telekomunikācijas lifta iekšpusē, kā minēts teksta sākumā: o elektriskais lauks radioviļņu, kas pārraida šūnas signālu, pilnīgi slēgta vadītāja iekšpusē kļūst nulle.

Skatīt arī: Elektrostatika - elektrisko lādiņu izpēte miera stāvoklī

Elektrostatiskās ekranēšanas pielietojumi

Elektrostatisko ekranējumu izmanto daudzos tehnoloģiskos pielietojumos. Tās galvenais mērķis ir aizsargāt jutīgos komponentus elektroniskās ķēdes, kuras var sabojāt, pakļaujot ārējiem elektriskajiem laukiem.

Dažas ierīces, piemēram, mikroviļņu krāsnis, radioaparāti, televizori, atmiņas ierīces, DVD atskaņotāji, blu-ray atskaņotāji, datori un piezīmjdatori, ir pārklājumimetālisks kas darbojas kā būriiekšāfaraday lai aizsargātu viņu iekšējās shēmas.

padomu spēks

Padomu spēks ir raksturīgs vadītājiem, kas padara tos vairāk lādiņu uzkrāšanās asos reģionos, vai ar lielu izliekumu. Tas ir tāpēc, ka katram elektrostatiskā līdzsvara vadītājam ir nulles iekšējais elektriskais lauks un līdz ar to arī viss tā virsma atrodas zem tā paša elektriskā potenciāla, citiem vārdiem sakot, mēs sakām, ka šī vadītāja virsma é ekvipotenciālais.

Skatiesarī: Kam domātas elektriskās ķēdes?

Vienreiz potenciāluelektrisks é apgrieztiproporcionālslīdz zibens (r), tā ka šis elektriskais potenciāls paliek nemainīgs pa visu vadītāja virsmu, ir dažādi slodzes moduļi nepieciešams asos reģionos, kur vadītāja virsmas izliekuma rādiuss ir lielāks attiecībā pret plakanajiem diriģents.

Arestētājiem ir padomi, kas veicina lielāku lādiņa uzkrāšanos.

Tas palielina iespēju, ka stari trāpīs zibensnovedējs, kas ir iebūvēti materiālsdiriģents un viņi ir norādīja to galos, lai tie varētu uzkrāt lielāku daudzumu elektrisko lādiņu, tādējādi atvieglojot elektriskās strāvas pāreju.

Autors Rafaels Hellerbroks
Fizikas skolotājs