Електростатичне екранування є фізичним явищем, яке робить електричне поле завжди нульовим всередині матеріалів провідники. Це пов'язано з тим, як електричні заряди розподіляються вздовж поверхні провідників у рівновазі електростатичний.
Результат експерименту з назвою клітина Фарадея, електростатичне екранування було відкрито Майклом Фарадеєм в 1936 р. і досі використовується в різних контекстах для захисту електронних схем.
Дивіться також: Конденсатори - діелектричні засоби, що використовуються для зберігання електричних зарядів
Хто відкрив електростатичне екранування?
Електростатичне екранування було відкритоМайкл Фарадей (1821-1867), в 1936 році, через експеримент, який став відомим як кліткавФарадей. Експеримент складався з великої закритої металевої клітки, яка отримувала інтенсивні електричні розряди, тоді як Фарадей залишався сидіти в кріслі, не зазнаючи впливу електричний струм.
Як працює електростатичне екранування?
Електростатичне екранування - це також явище, яке призводить до того, що сигнали стільникового телефону втрачають інтенсивність або навіть скасовуються, коли ми знаходимось у ліфті. Завдяки цьому явищу ми в безпеці в машинах під час шторму. промені: кузов автомобіля, який закритий та виготовлений із струмопровідного матеріалу, гарантує, що ми не зазнаємо шкідливого впливу блискавки. Це відбувається тому, всередині будь-якого замкнутого провідника електричне поле дорівнює нулю, Але чому це трапляється? Подивіться на малюнок:
На зображеному малюнку ми маємо об'єктпровідник, з надлишковими позитивними зарядами. Зверніть увагу, що заряди розташовані якомога далі один від одного через електростатичне відштовхування, а також рухливість електричних зарядів у провідниках. Завдяки цим двом факторам у струмопровідних матеріалів завжди надлишкові електричні заряди займають поверхню матеріалу, щоб не було дисбалансу електричних зарядів всередині провідник.
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Коли ми розміщуємо об'єкт, що веде фігуру, у присутності полеелектричнийзовнішній, відбувається щось цікаве: електричні заряди рухаються відповідно до напрямку електричного поля, таким чином, електричне поле, яке створюється зарядами, анулюється зовнішнім електричним полем, дивіться:
Оскільки електричне поле всередині провідника є нуль, Немає різниця потенціалів між будь-якими точками провідника, тому не відбувається переміщення навантажень. Таким чином, опинившись всередині закритого провідника, ми захищаємось від електричних перешкод із зовнішнього середовища та від хвиліелектромагнітний.
Описана вище ситуація дозволяє зрозуміти, чому електростатичне екранування впливає на сигнал телекомунікації всередині ліфта, як згадувалося на початку тексту: o електричне поле радіохвиль, які передають сигнал клітини, стає нульовим усередині ідеально закритого провідника.
Дивіться також: Електростатика - вивчення електричних зарядів у стані спокою
Електростатичне екранування
Електростатичне екранування використовується у великій кількості технологічних застосувань. Його головне призначення - захистити чутливі компоненти електронні схеми, які можуть пошкодитися під впливом зовнішніх електричних полів.
Деякі прилади, такі як мікрохвильові печі, радіоприймачі, телевізори, запам'ятовуючі пристрої, DVD-програвачі, програвачі Blu-ray, комп'ютери та ноутбуки, мають покриттяметалевий які працюють як кліткивФарадей для захисту своїх внутрішніх схем.
сила підказок
Потужність наконечників є характеристикою провідників, що робить їх більше накопичення зарядів у гострих регіонах, або великої кривизни. Це тому, що кожен провідник в електростатичній рівновазі має нульове внутрішнє електричне поле і, отже, ціле його поверхня знаходиться під однаковим електричним потенціалом, іншими словами, ми говоримо, що поверхня цього провідника é еквіпотенціал.
Дивисьтакож: Для чого призначені електричні схеми?
Одного разу потенціалелектричний é оберненопропорційнийдо блискавки (r), так що цей електричний потенціал залишається незмінним по всій поверхні провідника, різні модулі навантаження необхідний у гострих областях, де радіус кривизни поверхні провідника більший по відношенню до плоских ділянок провідник.
Це робить промені більш вірогідними громовідвід, які вбудовані в матеріалпровідник і вони є загострений на їх кінцях, щоб вони могли накопичувати більшу кількість електричних зарядів, полегшуючи тим самим проходження електричного струму.
Автор: Рафаель Хеллерброк
Вчитель фізики
