Användning av elektrostatisk induktion inom teknik

Med elektrostatisk induktion uppträder en elektrisk laddning på ytan på en ledare som införs i ett externt elektrostatisk fält. Denna laddning, som ackumuleras på ytan på nämnda ledare, kallas en inducerad eller inducerad laddning. På motsatta sidor av en sådan ledare kommer de inducerade laddningarna dessutom att vara av motsatt tecken - å ena sidan kommer det att vara positiva, å andra sidan - negativa.

Laddningsansamling på kroppens yta under elektrostatisk induktion kommer att ske tills det kroppens inre elektrostatiska fält nästan fullständigt kompenserar för det yttre elektrostatiska fältet i vilket kroppen placeras. Detta händer med kroppar med hög konduktivitet, det vill säga med metaller som kännetecknas av låg resistivitet.

Fenomenet elektrostatisk induktion används inom teknik. Det används till exempel för skydd mot externa elektromagnetiska och elektrostatiska fält i olika känsliga kretsar.

Sådana kretsar innefattar främst: mät-, mottagnings-, högfrekvens- och sändningskretsar. För att skydda dem tillverkas speciella metallskärmar i form av nät eller höljen som är jordade eller galvaniskt anslutna till den negativa elektroden i den skyddade kretsen.

Elektrostatisk skydd, Faraday bur

Den elektrostatiska skyddsanordningen kallas Faraday bur med namnet på dess uppfinnare Michael Faraday. Den engelska fysikern Michael Faraday, far till lagen om elektromagnetisk induktion, skapade denna enhet 1836.

I en eller annan form används Faraday-buren fortfarande inom teknik för att skydda (skydda) elektronisk utrustning och teknik från externa elektromagnetiska fält. Vanligtvis är detta en cell tillverkad av ett material med låg resistivitet eller en ihålig, välledande ström, struktur med rätt form.

Elektrostatisk skydd baserad på en Faraday-bur fungerar enligt följande princip. När ett slutet ledande skal kommer in i ett elektriskt fält kommer de fria elektronerna i det i rörelse under påverkan av detta fält. Som ett resultat, såsom beskrivits ovan, erhåller de motsatta sidorna av cellen motsatta laddningar, som kompenserar för det yttre elektriska fältet med sina fält.

Denna typ av skydd är endast tillämplig för avskärmning från ett elektriskt fält, medan ett konstant magnetfält givetvis tränger in i skyddshöljet.

Ett växlande elektriskt fält genererar ett växlande magnetfält, vilket igen skapar ett växlande elektriskt fält. Därför, om det växlande elektriska fältet blockeras av elektrostatisk skydd baserat på Faraday-buren, kommer det växlande magnetfältet inte att komma till de skyddade elementen inuti, eftersom det helt enkelt inte kommer att genereras i det området.

Elektrostatisk induktion och alternativ energi

Av stor betydelse är den elektrostatiska induktionen för fältet med den senaste alternativa energin. Den elektrostatiska effekten på atmosfärisk luft gör det möjligt att rikta de laddade partiklarna i den till tekniska apparater som samlar upp elektrisk laddning.

I normalt tillstånd rusar laddade partiklar slumpmässigt runt i luften, helt enkelt på grund av fenomenet termisk rörelse. Samtidigt gnuggar de mot varandra och laddar varandra positivt och negativt - på detta sätt bildas positiva och negativa joner.

Tekniska anordningar kan på grund av fenomenet elektrostatisk induktion interagera med dessa joner och använda sina laddningar som i en elektrolyt i ett laddat batteri.Denna riktning har studerats aktivt under de senaste åren av älskare av alternativ energi och elektrostatik.