Het gebruik van elektrostatische inductie in technologie

Bij elektrostatische inductie verschijnt er een elektrische lading op het oppervlak van een geleider die in een extern elektrostatisch veld wordt geïntroduceerd. Deze lading, die zich ophoopt op het oppervlak van genoemde geleider, wordt een geïnduceerde of geïnduceerde lading genoemd. Bovendien zullen aan de tegenovergestelde zijden van een dergelijke geleider de geïnduceerde ladingen van het tegenovergestelde teken zijn - aan de ene kant zal er positief zijn, aan de andere kant - negatief.

De accumulatie van lading op het oppervlak van het lichaam tijdens elektrostatische inductie zal plaatsvinden totdat het intrinsieke elektrostatische veld van dit lichaam bijna volledig het externe elektrostatische veld compenseert waarin dit lichaam wordt geplaatst. Dit gebeurt met lichamen met een hoge geleidbaarheid, dat wil zeggen met metalen die worden gekenmerkt door een lage soortelijke weerstand.

Het fenomeen van elektrostatische inductie wordt in de technologie gebruikt. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt voor bescherming tegen externe elektromagnetische en elektrostatische velden van verschillende gevoelige circuits.

Dergelijke circuits omvatten voornamelijk: meet-, ontvangst-, hoogfrequente en zendcircuits. Om ze te beschermen, zijn speciale metalen schermen gemaakt in de vorm van netten of omhulsels die geaard zijn of galvanisch zijn verbonden met de negatieve elektrode van het beschermde circuit.

Elektrostatische bescherming, kooi van Faraday

Het elektrostatische beveiligingsapparaat wordt genoemd Kooi van Faraday door de naam van zijn uitvinder Michael Faraday. De Engelse natuurkundige Michael Faraday, de vader van de wet van elektromagnetische inductie, creëerde dit apparaat in 1836.

In een of andere vorm wordt de kooi van Faraday nog steeds gebruikt in technologie om elektronische apparatuur en technologie te beschermen (afschermen) tegen externe elektromagnetische velden. Gewoonlijk is dit een cel gemaakt van een materiaal met een lage soortelijke weerstand of een holle, goed geleidende stroomstructuur met de juiste vorm.

Elektrostatische bescherming op basis van een kooi van Faraday werkt volgens het volgende principe. Wanneer een gesloten geleidende schaal in een elektrisch veld komt, komen de vrije elektronen daarin in beweging onder invloed van dit veld. Als gevolg hiervan, zoals hierboven beschreven, krijgen de tegenoverliggende zijden van de cel tegengestelde ladingen, die het externe elektrische veld met hun velden compenseren.

Dit type bescherming is alleen van toepassing voor afscherming tegen een elektrisch veld, terwijl een constant magnetisch veld natuurlijk doordringt in de beschermende omhulling.

Een wisselend elektrisch veld genereert een wisselend magnetisch veld, dat opnieuw een wisselend elektrisch veld creëert. Daarom, als het alternerende elektrische veld wordt geblokkeerd door elektrostatische bescherming op basis van de kooi van Faraday, zal het alternerende magnetische veld niet de beschermde elementen binnenin bereiken, omdat het eenvoudig niet in dat gebied wordt gegenereerd.

Elektrostatische inductie en alternatieve energie

Van groot belang is de elektrostatische inductie voor het veld van de nieuwste alternatieve energie. Het elektrostatische effect op atmosferische lucht maakt het mogelijk de geladen deeltjes erin te geleiden naar technische apparaten die elektrische lading verzamelen.

In de normale toestand snellen geladen deeltjes willekeurig in de lucht rond, simpelweg vanwege het fenomeen van thermische beweging. Tegelijkertijd wrijven ze tegen elkaar, laden ze elkaar positief en negatief op - op deze manier worden positieve en negatieve ionen gevormd.

Technische apparaten, vanwege het fenomeen van elektrostatische inductie, kunnen met deze ionen interageren en hun lading gebruiken alsof ze zich in een elektrolyt van een opgeladen batterij bevinden.Deze richting is de afgelopen jaren actief bestudeerd door liefhebbers van alternatieve energie en elektrostatica.