Ekranowanie elektrostatyczne jest fizycznym zjawiskiem, które? powoduje, że pole elektryczne jest zawsze zerowe wewnątrz materiałów przewodniki. Wynika to ze sposobu, w jaki ładunki elektryczne są rozmieszczone na powierzchni przewodników w równowadze elektrostatyczny.
Wynik eksperymentu o nazwie klatka Faradaya, ekranowanie elektrostatyczne zostało odkryte przez Michaela Faradaya w 1936 roku i jest nadal używane w różnych kontekstach w celu ochrony obwodów elektronicznych.
Zobacz też: Kondensatory - środki dielektryczne służące do przechowywania ładunków elektrycznych
Kto odkrył ekranowanie elektrostatyczne?
Ekranowanie elektrostatyczne zostało odkryte przezMichael Faraday (1821-1867), w roku 1936, poprzez eksperyment, który stał się znany jako klatka szybowawFaradaya. Eksperyment składał się z dużej zamkniętej metalowej klatki, która została poddana intensywnym wyładowaniom elektrycznym, podczas gdy Faraday siedział na krześle, nietknięty przez prąd elektryczny.
Jak działa ekranowanie elektrostatyczne?
Ekranowanie elektrostatyczne jest również zjawiskiem, które powoduje, że na przykład sygnały telefonu komórkowego tracą intensywność lub nawet zostają anulowane, gdy jesteśmy w windzie. Dzięki temu zjawisku jesteśmy bezpieczni w samochodach podczas burzy. promienie: karoseria, która jest zamknięta i wykonana z materiału przewodzącego zapewnia, że nie jesteśmy narażeni na szkodliwe działanie wyładowań atmosferycznych. To dlatego, że, wewnątrz dowolnego zamkniętego przewodnika pole elektryczne jest zerowe, Ale dlaczego tak się dzieje? Zobacz zdjęcie:
Na pokazanym rysunku mamy obiektkonduktor, z nadmiernymi ładunkami dodatnimi. Należy zauważyć, że ładunki są oddalone od siebie jak najdalej od siebie, ze względu na odpychanie elektrostatyczne, ale także ruchliwość ładunków elektrycznych w przewodnikach. Ze względu na te dwa czynniki, w materiałach przewodzących wszystkie nadmiarowe ładunki elektryczne zawsze zajmują powierzchnię materiału, dzięki czemu nie ma nierównowagi ładunków elektrycznych wewnątrz konduktor.
Gdy umieścimy obiekt prowadzący postać w obecności a poleelektrycznyzewnętrzny, dzieje się coś ciekawego: ładunki elektryczne poruszają się zgodnie z kierunkiem pola elektrycznego, w ten sposób, pole elektryczne wytwarzane przez ładunki jest niwelowane przez zewnętrzne pole elektryczne, zegarek:
Ponieważ pole elektryczne wewnątrz przewodnika jest zero, Tam nie ma potencjalna różnica pomiędzy dowolnymi punktami przewodu, dzięki czemu nie ma ruchu ładunków. W ten sposób, gdy znajdziemy się w zamkniętym przewodzie, jesteśmy chronieni przed zakłóceniami elektrycznymi pochodzącymi ze środowiska zewnętrznego oraz przed faleelektromagnetyczny.
Opisana powyżej sytuacja pozwala zrozumieć, dlaczego ekranowanie elektrostatyczne wpływa na sygnał telekomunikacja wewnątrz windy, jak wspomniano na początku tekstu: o pole elektryczne fal radiowych, które przekazują sygnał komórkowy, w idealnie zamkniętym przewodniku zostaje zerowana.
Zobacz też: Elektrostatyka - badanie ładunków elektrycznych w spoczynku
Zastosowania ekranowania elektrostatycznego
Ekranowanie elektrostatyczne jest wykorzystywane w wielu aplikacjach technologicznych. Jego głównym celem jest: chronić wrażliwe komponenty obwodów elektronicznych, które mogą ulec uszkodzeniu pod wpływem zewnętrznych pól elektrycznych.
Niektóre urządzenia, takie jak kuchenki mikrofalowe, radia, telewizory, urządzenia pamięci masowej, odtwarzacze DVD, odtwarzacze Blu-ray, komputery i notebooki, mają powłokimetaliczny to działa jak klatkiwFaraday w celu ochrony ich wewnętrznych obwodów.
moc wskazówek
Moc końcówek to cecha przewodników, która sprawia, że jest ich więcej kumulacja ładunków w ostrych rejonachlub o dużej krzywiźnie. Dzieje się tak, ponieważ każdy przewodnik w równowadze elektrostatycznej ma zerowe wewnętrzne pole elektryczne, a zatem cały jego powierzchnia jest pod tym samym potencjałem elektrycznym, innymi słowy, mówimy, że powierzchnia tego przewodnika é ekwipotencjalny.
Popatrzrównież: Do czego służą obwody elektryczne?
Pewnego razu potencjałelektryczny é odwrotnieproporcjonalnydo błyskawicy (r), aby ten potencjał elektryczny pozostał stały na całej powierzchni przewodnika, różne moduły obciążenia są konieczne w ostrych obszarach, gdzie promień krzywizny powierzchni przewodnika jest większy w stosunku do płaskich obszarów konduktor.
To sprawia, że promienie z większym prawdopodobieństwem trafią w piorunochron, które są wbudowane materiałkonduktor i oni są spiczasty na ich końcach, aby mogły gromadzić większą ilość ładunków elektrycznych, ułatwiając w ten sposób przepływ prądu elektrycznego.
Rafael Hellerbrock
Nauczyciel fizyki
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-blindagem-eletrostatica.htm
