Využití elektrostatické indukce v technologii

Při elektrostatické indukci se elektrický povrch objeví na povrchu vodiče zavedeného do vnějšího elektrostatického pole. Tento náboj, který se hromadí na povrchu uvedeného vodiče, se nazývá indukovaný nebo indukovaný náboj. Navíc na opačných stranách takového vodiče budou mít indukované náboje opačné znaménko - na jedné straně bude pozitivní, na druhé straně - záporné.

K akumulaci náboje na povrchu těla během elektrostatické indukce dojde, dokud vnitřní elektrostatické pole tohoto těla téměř úplně nevykompenzuje vnější elektrostatické pole, ve kterém je toto tělo umístěno. To se děje u těl s vysokou vodivostí, tj. U kovů charakterizovaných nízkou rezistivitou.

Fenomén elektrostatické indukce se používá v technologii. Používá se například k ochraně před vnějšími elektromagnetickými a elektrostatickými poli různých citlivých obvodů.

Mezi tyto obvody patří zejména: měřící, přijímací, vysokofrekvenční a vysílací obvody. K jejich ochraně se vyrábějí speciální kovové obrazovky ve formě sítí nebo pouzder, které jsou uzemněny nebo galvanicky spojeny se zápornou elektrodou chráněného obvodu.

Elektrostatická ochrana, Faradayova klec

Volá se elektrostatické ochranné zařízení Faradayova klec jménem svého vynálezce Michaela Faradaye. Anglický fyzik Michael Faraday, otec zákona elektromagnetické indukce, vytvořil toto zařízení v roce 1836.

V jedné nebo druhé formě je Faradayova klec stále používána v technologii k ochraně (stínění) elektronických zařízení a technologií před vnějšími elektromagnetickými poli. Obvykle se jedná o buňku vyrobenou z materiálu s nízkou rezistivitou nebo z dutého dobře vodivého proudu, struktury správné formy.

Elektrostatická ochrana založená na Faradayově kleci funguje podle následujícího principu. Když uzavřený vodivý obal vstoupí do elektrického pole, volné elektrony v něm vstoupí do pohybu pod vlivem tohoto pole. V důsledku toho, jak je popsáno výše, opačné strany článku získávají opačné náboje, které svými poli kompenzují vnější elektrické pole.

Tento typ ochrany je použitelný pouze pro stínění před elektrickým polem, zatímco konstantní magnetické pole samozřejmě proniká do ochranného pláště.

Střídavé elektrické pole vytváří střídavé magnetické pole, které opět vytváří střídavé elektrické pole. Pokud je tedy střídavé elektrické pole blokováno elektrostatickou ochranou založenou na Faradayově kleci, pak se střídavé magnetické pole nedostane dovnitř chráněných prvků, protože v této oblasti prostě nebude generováno.

Elektrostatická indukce a alternativní energie

Velice důležitá je elektrostatická indukce pro pole nejnovější alternativní energie. Elektrostatický účinek na atmosférický vzduch umožňuje nasměrování nabitých částic do technických zařízení shromažďujících elektrický náboj.

V normálním stavu se nabité částice náhodně řítí do vzduchu, jednoduše kvůli jevu tepelného pohybu. Současně se protírají navzájem a navzájem se pozitivně a negativně nabíjí - tak se vytvářejí kladné a záporné ionty.

Technická zařízení jsou díky fenoménu elektrostatické indukce schopna s těmito ionty interagovat a používat jejich náboje, jako by v elektrolytu nabité baterie.Tento směr byl v posledních letech aktivně studován milovníky alternativní energie a elektrostatiky.