Čo je to elektrostatické tienenie?

Elektrostatické tienenie je fyzikálny jav, ktorý robí elektrické pole vždy nulové vnútri materiálov vodičov. Je to spôsobené spôsobom, akým elektrické náboje sú distribuované po povrchu vodičov v rovnováhe elektrostatický.

Výsledok experimentu s názvom faradayova klietka, elektrostatické tienenie objavil Michael Faraday v roku 1936 a stále sa používa v rôznych kontextoch na ochranu elektronických obvodov.

Pozri tiež: Kondenzátory - dielektrické prostriedky používané na ukladanie elektrických nábojov

Kto objavil elektrostatické tienenie?

Elektrostatické tienenie objavilMichael Faraday (1821-1867), v roku 1936, experimentom, ktorý sa stal známym ako klietkavFaraday. Pokus pozostával z veľkej uzavretej kovovej klietky, ktorá dostávala intenzívne elektrické výboje, zatiaľ čo Faraday zostal sedieť na stoličke, nedotknutý elektrický prúd.

Muž na postave je oblečený vo Faradayovej klietke, ktorá ho chráni pred elektrickými výbojmi.

Ako funguje elektrostatické tienenie?

Elektrostatické tienenie je tiež jav, ktorý spôsobuje, že signály mobilných telefónov napríklad strácajú intenzitu alebo sa dokonca rušia, keď sme vo výťahu. Vďaka tomuto javu sme v búrke v bezpečí automobilov.

lúče: karoséria automobilu, ktorá je uzavretá a vyrobená z vodivého materiálu, zaručuje, že nie sme vystavení škodlivým účinkom blesku. To je preto, že, vo vnútri ktoréhokoľvek uzavretého vodiča je elektrické pole nulové, Ale prečo sa to stalo? Pozri sa na obrázok:

V nabitých vodičoch je vnútorné elektrické pole vždy nulové.

Na zobrazenom obrázku máme a objektvodič, s nadmernými kladnými nábojmi. Upozorňujeme, že náboje sú od seba vzdialené čo najďalej od seba kvôli elektrostatickému odpudzovaniu, ale aj pohyblivosti elektrických nábojov vo vodičoch. Vďaka týmto dvom faktorom vo vodivých materiáloch vždy prebytočný elektrický náboj zaberajú povrch materiálu, aby vo vnútri nedošlo k nerovnováhe elektrických nábojov vodič.

Keď umiestnime objekt vedúci figúru za prítomnosti a lúkaelektrickýexterný, stane sa niečo zaujímavé: elektrické náboje sa pohybujú podľa smeru elektrického poľa, týmto spôsobom elektrické pole produkované nábojmi je eliminované vonkajším elektrickým poľom, sledovať:

Pretože elektrické pole vo vnútri vodiča je nulový, Nie je potenciálny rozdiel medzi ľubovoľnými bodmi vodiča, aby nedochádzalo k pohybu bremien. Týmto spôsobom, keď sa ocitneme vo vnútri uzavretého vodiča, sme chránení pred elektrickým rušením z vonkajšieho prostredia a z vlnyelektromagnetické.

Vyššie popísaná situácia nám umožňuje pochopiť, prečo elektrostatické tienenie ovplyvňuje signál telekomunikácie vo vnútri výťahu, ako je uvedené na začiatku textu: o elektrické pole rádiových vĺn, ktoré prenášajú bunkový signál, sa vo vnútri dokonale uzavretého vodiča stane nulovou.

Pozri tiež: Elektrostatika - štúdium elektrických nábojov v pokoji

Aplikácie elektrostatického tienenia

Elektrostatické tienenie sa používa vo veľkom množstve technologických aplikácií. Jeho hlavným účelom je chrániť citlivé komponenty elektronické obvody, ktoré sa môžu poškodiť, ak sú vystavené vonkajším elektrickým poliam.

Niektoré spotrebiče, ako sú mikrovlnné rúry, rádiá, televízory, pamäťové zariadenia, DVD prehrávače, blu-ray prehrávače, počítače a notebooky, majú povlakykovové že fungujú ako klietkyvfaraday na ochranu svojich vnútorných obvodov.

sila tipov

Sila hrotov je charakteristická pre vodiče, ktoré ich robia viac akumulácia poplatkov v ostrých regiónochalebo s veľkým zakrivením. Je to tak preto, lebo každý vodič v elektrostatickej rovnováhe má nulové vnútorné elektrické pole, a teda celý jeho povrch je pod rovnakým elektrickým potenciálom, inými slovami, hovoríme, že povrch tohto vodiča é ekvipotenciálny.

Pozritiež: Na čo slúžia elektrické obvody?

Raz potenciálelektrický é inverzneproporcionálnyk blesku (r), takže tento elektrický potenciál zostáva konštantný po celej ploche vodiča, existujú rôzne záťažové moduly nevyhnutné v ostrých oblastiach, kde je polomer zakrivenia povrchu vodiča väčší v porovnaní s plochými oblasťami vodič.

Zatýkače majú tipy, ktoré podporujú väčšie hromadenie náboja.

Vďaka tomu je pravdepodobnejšie, že lúče zasiahnu hromozvod, ktoré sú zabudované v materiálvodič a sú ukázal na svojich koncoch, aby mohli akumulovať väčšie množstvo elektrických nábojov, a tak uľahčili prechod elektrického prúdu.

Autor: Rafael Hellerbrock
Učiteľ fyziky

Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-blindagem-eletrostatica.htm