Sähköstaattisen induktion käyttö tekniikassa

Sähköstaattisella induktiolla ulkoinen sähköstaattinen kenttä johdetun johtimen pintaan ilmestyy sähkövaraus. Tätä varausta, joka kertyy mainitun johtimen pintaan, kutsutaan indusoiduksi tai indusoituneeksi varaukseksi. Lisäksi tällaisen johtimen vastakkaisilla puolilla indusoidut varaukset ovat vastakkaisella merkillä - toisaalta positiivisia, toisaalta - negatiivisia.

Varauksen kertyminen kehon pinnalle sähköstaattisen induktion aikana tapahtuu, kunnes tämän ruumiin sisäinen sähköstaattinen kenttä kompensoi melkein kokonaan ulkoisen sähköstaattisen kentän, johon tämä runko sijoitetaan. Tämä tapahtuu kappaleilla, joilla on korkea johtavuus, ts. Metalleilla, joille on ominaista alhainen ominaisvastus.

Sähköstaattisen induktion ilmiötä käytetään tekniikassa. Sitä käytetään esimerkiksi erilaisten herkkien piirien ulkoisten sähkömagneettisten ja sähköstaattisten kenttien suojaamiseen.

Tällaisia ​​piirejä ovat pääasiassa: mittaus-, vastaanotto-, korkeataajuus- ja lähetyspiirit. Niiden suojelemiseksi on tehty erityisiä metallisuojuksia verkkojen tai koteloiden muodossa, jotka on maadoitettu tai galvaanisesti kytketty suojatun piirin negatiiviseen elektrodiin.

Sähköstaattinen suoja, Faraday-häkki

Sähköstaattista suojalaitetta kutsutaan Faraday-häkki keksijänsä Michael Faradayn nimellä. Englantilainen fyysikko Michael Faraday, sähkömagneettisen induktion lain isä, loi tämän laitteen vuonna 1836.

Yhdessä tai muussa muodossa Faraday-häkkiä käytetään edelleen tekniikassa suojaamaan (suojaamaan) elektronisia laitteita ja tekniikkaa ulkoisilta sähkömagneettisilta kentiltä. Yleensä tämä on kenno, joka on valmistettu materiaalista, jolla on alhainen resistiivisyys tai ontto, hyvin johtava virta, oikean muodon rakenne.

Faraday-häkkiin perustuva sähköstaattinen suojaus toimii seuraavan periaatteen mukaisesti. Kun suljettu johtava kuori tulee sähkökenttään, siinä olevat vapaat elektronit liikkuvat tämän kentän vaikutuksesta. Seurauksena on, kuten yllä on kuvattu, kennon vastakkaiset puolet saavat vastakkaisia ​​varauksia, jotka kompensoivat ulkoisen sähkökentän kentänsä kanssa.

Tämän tyyppistä suojaa voidaan käyttää vain suojaamiseksi sähkökentältä, kun taas vakio magneettikenttä tunkeutuu suojavaippaan.

Vuorotteleva sähkökenttä synnyttää vuorottelevan magneettikentän, joka taas luo vuorottelevan sähkökentän. Siksi, jos vuorotteleva sähkökenttä estetään Faraday-häkkiin perustuvalla sähköstaattisella suojauksella, vuorotteleva magneettikenttä ei pääse suojattuihin elementteihin sisällä, koska sitä ei yksinkertaisesti synny tällä alueella.

Sähköstaattinen induktio ja vaihtoehtoinen energia

Suuri merkitys on sähköstaattisella induktiolla viimeisimmän vaihtoehtoisen energian kentälle. Sähköstaattinen vaikutus ilmailmaan mahdollistaa sen varaamien hiukkasten ohjaamisen teknisiin laitteisiin, jotka keräävät sähkövarausta.

Normaalitilassa ladatut hiukkaset ryntävät satunnaisesti ilmassa, johtuen yksinkertaisesti lämpöliikkeestä. Samanaikaisesti ne hierovat toisiaan vastaan ​​ja lataavat toisiaan positiivisesti ja negatiivisesti - tällä tavalla muodostuvat positiiviset ja negatiiviset ionit.

Tekniset laitteet kykenevät sähköstaattisen induktion ilmiöstä johtuen olemaan vuorovaikutuksessa näiden ionien kanssa ja käyttämään niiden varauksia ikään kuin ladatun akun elektrolyytissä.Vaihtoehtoisen energian ja sähköstatiikan ystävät ovat tutkineet tätä suuntaa aktiivisesti viime vuosina.