Vad är elektrostatisk skärmning?

Elektrostatisk avskärmning är det fysiska fenomenet som gör det elektriska fältet alltid noll inuti materialen ledare. Detta beror på det sätt på vilket elektriska laddningar fördelas längs ledarens yta i jämvikt elektrostatisk.

Resultat av ett experiment som heter faradays bur, upptäcktes elektrostatisk avskärmning av Michael Faraday 1936 och används fortfarande i olika sammanhang för att skydda elektroniska kretsar.

Se också: Kondensatorer - dielektriska medel som används för att lagra elektriska laddningar

Vem upptäckte elektrostatisk skärmning?

Elektrostatisk avskärmning upptäcktes avMichael Faraday (1821-1867), 1936, genom ett experiment som blev känt som buriFaraday. Experimentet bestod av en stor sluten metallbur som fick intensiva elektriska urladdningar, medan Faraday förblev sittande i en stol, opåverkad av elektrisk ström.

Mannen i figuren är klädd i Faradays bur, som skyddar honom från elektriska urladdningar.

Hur fungerar elektrostatisk avskärmning?

Elektrostatisk avskärmning är också det fenomen som får mobiltelefonsignaler, till exempel att tappa intensitet eller till och med avbrytas när vi befinner oss i hissen. Tack vare detta fenomen är vi säkra i bilar under en storm.

strålar: karossen, som är stängd och tillverkad av ledande material, ser till att vi inte utsätts för blixtens skadliga effekter. Det här är för att, inuti en sluten ledare är det elektriska fältet noll, Men varför detta hända? Titta på bilden:

I laddade ledare är det inre elektriska fältet alltid noll.

I den visade figuren har vi en objektdirigent, med överdrivna positiva laddningar. Observera att laddningarna är placerade så långt ifrån varandra som möjligt på grund av elektrostatisk avstötning, men också rörligheten för elektriska laddningar i ledare. På grund av dessa två faktorer, i ledande material, alltid överflödiga elektriska laddningar ockupera materialets yta så att det inte finns någon obalans mellan elektriska laddningar inuti dirigent.

När vi placerar objektet som leder figuren i närvaro av a fältelektriskextern, något intressant händer: de elektriska laddningarna rör sig enligt det elektriska fältets riktning, på detta sätt, det elektriska fältet som produceras av laddningarna avbryts av det externa elektriska fältet, Kolla på:

Eftersom det elektriska fältet inuti ledaren är null, Det är inte möjlig skillnad mellan ledarens punkter, så det finns ingen belastning på lasten. På det här sättet, när vi befinner oss i en sluten ledare, är vi skyddade från elektriska störningar från den yttre miljön och från vågorelektromagnetisk.

Situationen som beskrivs ovan gör det möjligt för oss att förstå varför den elektrostatiska avskärmningen påverkar signalen från telekommunikation inne i hissen, som nämnts i början av texten: o elektriskt fält av radiovågorna, som sänder den cellulära signalen, blir noll inuti en perfekt sluten ledare.

Se också: Elektrostatik - studie av elektriska laddningar i vila

Elektrostatisk skärmning

Elektrostatisk avskärmning används i ett stort antal tekniska applikationer. Dess huvudsyfte är att skydda känsliga komponenter av elektroniska kretsar, som kan skadas om de utsätts för externa elektriska fält.

Vissa apparater, såsom mikrovågor, radioapparater, tv-apparater, lagringsenheter, DVD-spelare, blu-ray-spelare, datorer och bärbara datorer har beläggningarmetallisk som fungerar som burarifaraday för att skydda deras interna kretsar.

Tipsens kraft

Spetsarnas kraft är karakteristiken för ledarna som gör det mer laddningar i skarpa regionereller med stor krökning. Detta beror på att varje ledare i elektrostatisk jämvikt har ett noll inre elektriskt fält och därför hela dess yta är under samma elektriska potential, med andra ord säger vi att ytan på denna ledare é potential.

Seockså: Vad är elektriska kretsar för?

En gång potentialelektrisk é omväntproportionelltill blixtnedslag (r), så att denna elektriska potential förblir konstant längs hela ledarens yta, finns olika belastningsmoduler nödvändigt i de skarpa områdena, där ledningsytans krökningsradie är större i förhållande till de plana områdena i dirigent.

Fångarna har tips som främjar större laddning.

Detta gör strålarna mer benägna att slå åskledare, som är inbyggda materialdirigent och de är spetsig vid sina ändar så att de kan ackumulera en större mängd elektriska laddningar, vilket underlättar passage av elektrisk ström.

Av Rafael Hellerbrock
Fysiklärare

Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-blindagem-eletrostatica.htm