Utilizarea inducției electrostatice în tehnologie

Cu inducție electrostatică, o suprafață electrică apare pe suprafața unui conductor introdus într-un câmp electrostatic extern. Această sarcină, care se acumulează pe suprafața conductorului menționat, este numită sarcină indusă sau indusă. Mai mult, pe laturile opuse ale unui astfel de conductor, încărcările induse vor fi de semn opus - pe de o parte vor fi pozitive, pe de altă parte - negative.

Acumularea de sarcină pe suprafața corpului în timpul inducției electrostatice va avea loc până când câmpul electrostatic intrinsec al acestui corp compensează aproape complet câmpul electrostatic extern în care este plasat acest corp. Acest lucru se întâmplă cu corpuri cu conductivitate ridicată, adică cu metale caracterizate prin rezistivitate scăzută.

Fenomenul de inducție electrostatică este utilizat în tehnologie. Este utilizat, de exemplu, pentru protecția împotriva câmpurilor electromagnetice și electrostatice externe ale diferitelor circuite sensibile.

Astfel de circuite includ în principal: circuite de măsurare, recepție, frecvență înaltă și transmisie. Pentru a le proteja, ecrane metalice speciale sunt realizate sub formă de plase sau carcase, care sunt împământate sau conectate galvanic la electrodul negativ al circuitului protejat.

Protecție electrostatică, cușcă Faraday

Se numește dispozitivul de protecție electrostatic Cușca Faraday pe numele inventatorului său Michael Faraday. Fizicianul englez Michael Faraday, tatăl legii inducției electromagnetice, a creat acest dispozitiv în 1836.

Într-o formă sau alta, cușca Faraday este încă folosită în tehnologie pentru a proteja (proteja) echipamentele și tehnologia electronică de câmpurile electromagnetice externe. De obicei, aceasta este o celulă formată dintr-un material cu rezistivitate scăzută sau cu un curent gol, care conduce bine, structura formei corespunzătoare.

Protecția electrostatică bazată pe o cușcă Faraday funcționează după principiul următor. Când o cochilie cu conductor închis intră într-un câmp electric, electronii liberi din el intră în mișcare sub influența acestui câmp. Ca urmare, așa cum s-a descris mai sus, părțile opuse ale celulei dobândesc sarcini opuse, care compensează câmpul electric extern cu câmpurile lor.

Acest tip de protecție este aplicabil numai pentru ecranarea de la un câmp electric, în timp ce un câmp magnetic constant, desigur, pătrunde în teaca de protecție.

Un câmp electric alternativ generează un câmp magnetic alternativ, care creează din nou un câmp electric alternativ. Prin urmare, dacă câmpul electric alternativ este blocat de protecția electrostatică bazată pe cușca Faraday, câmpul magnetic alternativ nu va ajunge la elementele protejate din interior, deoarece pur și simplu nu va fi generat în acea zonă.

Inducție electrostatică și energie alternativă

O importanță deosebită este inducția electrostatică pentru câmpul celei mai recente energii alternative. Efectul electrostatic asupra aerului atmosferic permite direcționarea particulelor încărcate în acesta către dispozitivele tehnice care colectează sarcina electrică.

În stare normală, particulele încărcate se învârtesc la întâmplare în aer, datorită pur și simplu fenomenului mișcării termice. În același timp, se freacă unul de celălalt, încărcându-se reciproc pozitiv și negativ - în acest fel se formează ioni pozitivi și negativi.

Dispozitivele tehnice, datorită fenomenului de inducție electrostatică, sunt capabile să interacționeze cu acești ioni și să-și folosească încărcăturile ca într-un electrolit al unei baterii încărcate.Această direcție a fost studiată activ în ultimii ani de iubitorii de energie alternativă și electrostatică.