Az elektrosztatikus indukció alkalmazása a technológiában

Elektrosztatikus indukcióval elektromos töltés jelenik meg a külső elektrosztatikus mezőbe bevezetett vezető felületén. Ezt a töltőt, amely felhalmozódik a vezető felületére, indukált vagy indukált töltésnek nevezzük. Sőt, egy ilyen vezető másik oldalán az indukált töltések ellentétes jelűek lesznek - egyrészt pozitív, másrészt negatív.

A töltés a test felületén felhalmozódik az elektrosztatikus indukció során, amíg a test belső elektrosztatikus mezője szinte teljes mértékben ellensúlyozza azt a külső elektrosztatikus mezőt, amelybe ez a test kerül. Ez történik a nagy vezetőképességű testekkel, azaz az alacsony ellenállású fémekkel.

Az elektrosztatikus indukció jelenségét a technológiában használják. Például különféle érzékeny áramkörök külső elektromágneses és elektrosztatikus terei elleni védelemre használják.

Az ilyen áramkörök elsősorban a mérési, a vételi, a magas frekvenciájú és az adóáramköröket tartalmazzák. Megóvásuk érdekében speciális fémszitákat készítenek háló vagy tok formájában, amelyeket földelnek vagy galvanikusan összekapcsolnak a védett áramkör negatív elektródájával.

Elektrosztatikus védelem, Faraday ketrec

Az elektrosztatikus védőberendezést hívják Faraday ketrec feltalálójának neve, Michael Faraday. Michael Faraday angol fizikus, az elektromágneses indukció törvényének atyja, 1836-ban létrehozta ezt a készüléket.

A Faraday ketrec egyik vagy másik formájában továbbra is a mérnöki munkában használatos, hogy megvédje (árnyékolja) az elektronikus berendezéseket és technológiákat a külső elektromágneses mezőktől. Általában ez egy alacsony ellenállású anyagból vagy üreges, jól vezető áramú, megfelelő alakú ketrecből készült ketrec.

A Faraday ketrec alapú elektrosztatikus védelem a következő elv szerint működik. Amikor egy zárt vezető héj belép egy elektromos mezőbe, akkor a benne lévő szabad elektronok ezen mező hatására mozgásra kerülnek. Ennek eredményeként, amint fentebb leírtuk, a cella ellentétes oldalai ellentétes töltéseket kapnak, amelyek kompenzálják a külső elektromos mezőt mezőikkel.

Ez a fajta védelem csak az elektromos mezőtől való árnyékoláshoz alkalmazható, miközben állandó mágneses mező természetesen behatol a védőburkolatba.

A váltakozó elektromos mező váltakozó mágneses teret generál, amely szintén váltakozó elektromos mezőt hoz létre. Ezért ha a váltakozó elektromos mezőt a Faraday ketrecbe épített elektrosztatikus védelem blokkolja, akkor a váltakozó mágneses mező nem kerül be a védett elemek belsejébe, mivel egyszerűen nem jön létre ezen a területen.

Elektrosztatikus indukció és alternatív energia

Nagyon fontos az elektrosztatikus indukció a legújabb alternatív energia terén. A légköri levegőre gyakorolt ​​elektrosztatikus hatás lehetővé teszi a benne lévő töltött részecskék irányítását az elektromos töltést gyűjtő műszaki eszközökbe.

A szokásos állapotban a töltött részecskék véletlenszerűen rohannak körül a levegőben, egyszerűen a hőmozgás jelensége miatt. Ugyanakkor egymással szemben dörzsölnek, pozitívan és negatívan töltik egymást - így alakulnak ki pozitív és negatív ionok.

A műszaki eszközök az elektrosztatikus indukció jelensége miatt képesek kölcsönhatásba lépni ezekkel az ionokkal és töltéseiket úgy használják, mintha egy töltött akkumulátor elektrolitjában lennének.Ezt az irányt az elmúlt években az alternatív energia és az elektrosztatika szerelmesei aktívan tanulmányozták.