Ecranare electrostatică: experiment și aplicații

ecranareelectrostatic este un fenomen care provoacă câmp electric, în interiorul conductoarelor în echilibru electrostatic, este nul. Ecranarea electrostatică protejează circuitele electronice de deteriorări și defecțiuni atunci când sunt expuse câmpurilor electrice externe.

Uitede asemenea: Calculul energiei electrice consumate - cum se face, exemple și exerciții

Cum funcționează ecranarea electrostatică?

Materialele dirijori, cum ar fi fierul, argintul sau aurul, au o cantitate mare de electronigratuit. astfel de electroni sunt capabili să se miște, neavând aproape nicio rezistență în interiorul conductoarelor. Această libertate face ca acești electroni să fie capabili să se rearanjeze singuri, aproape instantaneu, ori de câte ori conductorul este expus la o campelectricextern.

Într-un conductor izolat, această reorganizare a electronilor îl menține neutru, dar cu acumulări de sarcini în diferite regiuni ale acesteia (această condiție se numește polarizare), în plus, în interiorul său, câmpul electric va fi nul.

În interiorul conductoarelor, câmpul electric intern este întotdeauna nul.

Este important să rețineți că câmpul electric va fi numai completnul în interiorul conductoarelor când sunt înăuntru echilibruelectrostatic. Echilibrul electrostatic se caracterizează prin starea de repaus a sarcinilor electrice, prin urmare, nu este valabil pentru situațiile din că există curenți electrici în interiorul conductoarelor sau când un câmp electric extern este aplicat conductorului și variabil.

Mai mult, atunci când un conductor este în echilibru electrostatic, încărcăturilichide (sarcini în exces), sunt distribuite pe tot cuprinsul ta suprafaţă, deci valoarea taxelor pe suprafață, cunoscută sub numele de densitatesuprafaţăeucialde sarcini, să fie constant.

Din acest motiv, fenomenul cunoscut sub numele de puterea sfaturilor - conductorii cu regiuni ascuțite (cu suprafețe foarte mici) trebuie să compenseze densitatea de încărcare a suprafeței. Pentru a face acest lucru, acumulează o cantitate mare din ele. Acest lucru face ca sfaturile să producă mai multe scântei, așa cum este cazul paratrăsnet, folosit pentru a facilita trecerea fulgerelor.

Aplicații de ecranare electrostatică

Ecranarea electrostatică este un fenomen de mare utilitate pentru electronică, deoarece, prin ea, este este posibil să se izoleze circuitele electrice de posibilele efecte cauzate de interferențele din câmpurile electrice extern. Cea mai faimoasă aplicație de ecranare electrostatică este colivia faraday— o cușcă metalică a cărei funcție principală este de a-și proteja interiorul de descărcări electrice.

Să verificăm alte utilizări ale ecranării electrostatice:

• Firele conductoare - ecranarea electrostatică este utilizată în cablurile audio pentru a proteja semnalul transmis de interferențele cauzate de câmpurile electrice externe.

• Mașini - interiorul vehiculelor este „sigur” împotriva trăsnetelor sau a altor descărcări electrice, atâta timp cât pasagerii se află în interiorul mașinii, deoarece caroseria acesteia este metalică.

• îmbrăcăminte conductivă - sunt haine realizate în general din oțel inoxidabil și alte materiale, utilizate pentru a proteja lucrătorii care se ocupă direct de rețelele de înaltă tensiune. Funcționează la fel ca o cușcă Faraday.

Cușca lui Faraday a fost folosită pentru un număr mare de experimente pe electricitate. [1]

Experiment pe ecranarea electrostatică

Există un număr mare de experimente care pot fi făcute pentru a observa acțiunea ecranării electrostatice. Una dintre cele mai simple modalități de a face această observație este folosirea unui sită metalică. Doriți să aflați mai multe despre această configurație experimentală? Citiți articolul nostru despre ecranare electrostatică, în çanal de șiducator.

Majoritatea experimentelor sugerate în articolele de pe internet vorbesc despre utilizarea foliei de aluminiu, tigăilor sau chiar cuptorului cu microunde pentru a întrerupe semnalul telefonului mobil. Cu toate acestea, astfel de fenomene nu ilustrează de fapt ecranarea electrostatică, ci ecranarea electromagnetică a unde radio.

Credite de imagine

[1] comuni | Antoine Taveneaux

De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică

Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/blindagem-eletrostatica.htm