Elektrostatisk avskärmning: experiment och applikationer

avskärmningelektrostatisk är ett fenomen som orsakar elektriskt fält, inuti ledarna i elektrostatisk jämvikt, är noll. Elektrostatisk avskärmning skyddar elektroniska kretsar från skador och funktionsfel när de utsätts för externa elektriska fält.

Seockså: Beräkning av förbrukad elektrisk energi - hur man gör det, exempel och övningar

Hur fungerar elektrostatisk avskärmning?

Materialen ledare, som järn, silver eller guld, har en stor mängd elektronerfri. sådan elektroner de kan röra sig och lider nästan inget motstånd inuti ledarna. Denna frihet gör att dessa elektroner kan omorganisera sig nästan omedelbart när ledaren utsätts för en fältelektriskextern.

I en isolerad ledare håller denna omorganisation av elektroner den neutral, men med laddningsackumuleringar i olika regioner av det (detta tillstånd kallas polarisering), dessutom, det inre, det elektriska fältet kommer att vara noll.

Inuti ledarna är det inre elektriska fältet alltid noll.

Det är viktigt att notera att det elektriska fältet bara kommer att vara

helt och hålletnull inuti ledarna när de är i balanselektrostatisk. Elektrostatisk balans kännetecknas av viloläget för elektriska laddningar, därför är den inte giltig för situationer i att det finns elektriska strömmar inuti ledarna, eller när ett externt elektriskt fält appliceras på ledaren och variabel.

Dessutom, när en ledare är i elektrostatisk balans, är dess massorvätskor (överbelastning), är fördelas över hela din yta, så mängden avgifter per område, känd som densitetytaicialav laster, var konstant.

Det är av denna anledning som fenomenet kallas tipsens kraft - ledare som har skarpa områden (med mycket små ytor) behöver kompensera för ytladdningstätheten. För att göra det samlar de en stor mängd av dem. Detta gör att tipsen är mer benägna att producera gnistor, vilket är fallet med åskledare, används för att underlätta blixtens gång.

Elektrostatisk skärmning

Elektrostatisk avskärmning är ett mycket användbart fenomen för elektronik, eftersom det är det möjligt att isolera elektriska kretsar från möjliga effekter orsakade av störningar från elektriska fält extern. Den mest kända tillämpningen av elektrostatisk avskärmning är faradays bur— en metallbur vars huvudsakliga funktion är att skydda dess inre från elektriska urladdningar.

Låt oss kolla in andra användningsområden för elektrostatisk avskärmning:

• Ledningstrådar - Elektrostatisk avskärmning används i ljudkablar för att skydda den överförda signalen från störningar orsakade av externa elektriska fält.

• Bilar - fordonets inre är ”säkert” mot blixtar eller andra elektriska urladdningar, så länge passagerarna är inne i bilen, eftersom karossen är metallisk.

• ledande kläder - är kläder i allmänhet gjorda av rostfritt stål och andra material som används för att skydda arbetare som hanterar direkt med högspänningsnät. De fungerar precis som en bur i Faraday.

Faradays bur har använts för ett stort antal experiment på el. [1]

Elektrostatisk avskärmningsexperiment

Det finns ett stort antal experiment som kan göras för att observera effekten av elektrostatisk avskärmning. Ett av de enklaste sätten att göra denna observation är att använda en metallsikt. Vill du veta mer om den här experimentella installationen? Läs vår artikel om elektrostatisk avskärmning, i çanal av ochducator.

De flesta av de experiment som föreslås i internetartiklar talar om att använda aluminiumfolie, kokkärl eller till och med en mikrovågsugn för att avbryta mobiltelefonsignalen. Emellertid illustrerar sådana fenomen faktiskt inte den elektrostatiska avskärmningen, utan den elektromagnetiska avskärmningen av radiovågor.

Bildkrediter

[1] allmänt | Antoine Taveneaux

Av Rafael Hellerbrock
Fysiklärare

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