L'utilisation de l'induction électrostatique dans la technologie

Avec l'induction électrostatique, une charge électrique apparaît à la surface d'un conducteur introduit dans un champ électrostatique externe. Cette charge, qui s'accumule à la surface dudit conducteur, est appelée charge induite ou induite. De plus, sur les côtés opposés d'un tel conducteur, les charges induites seront de signe opposé - d'une part il y aura positif, de l'autre - négatif.

L'accumulation de charge à la surface du corps pendant l'induction électrostatique se produira jusqu'à ce que le champ électrostatique intrinsèque de ce corps compense presque complètement le champ électrostatique externe dans lequel ce corps est placé. Cela se produit avec des corps à haute conductivité, c'est-à-dire avec des métaux caractérisés par une faible résistivité.

Le phénomène d'induction électrostatique est utilisé en technologie. Il est utilisé, par exemple, pour la protection contre les champs électromagnétiques et électrostatiques externes de divers circuits sensibles.

Ces circuits comprennent principalement: les circuits de mesure, de réception, à haute fréquence et d'émission. Pour les protéger, des écrans métalliques spéciaux sont réalisés sous forme de filets ou de boîtiers, qui sont mis à la terre ou connectés galvaniquement à l'électrode négative du circuit protégé.

Protection électrostatique, cage de Faraday

Le dispositif de protection électrostatique est appelé Cage de Faraday par le nom de son inventeur Michael Faraday. Le physicien anglais Michael Faraday, père de la loi de l'induction électromagnétique, a créé cet appareil en 1836.

Sous une forme ou une autre, la cage de Faraday est toujours utilisée en ingénierie pour protéger (protéger) les équipements et technologies électroniques des champs électromagnétiques externes. Il s'agit généralement d'une cellule faite d'un matériau à faible résistivité ou d'une structure de courant creuse et bien conductrice de la forme appropriée.

La protection électrostatique basée sur une cage de Faraday fonctionne selon le principe suivant. Lorsqu'une coquille conductrice fermée entre dans un champ électrique, les électrons libres qui s'y trouvent entrent en mouvement sous l'influence de ce champ. En conséquence, comme décrit ci-dessus, les côtés opposés de la cellule acquièrent des charges opposées, qui compensent le champ électrique externe avec leurs champs.

Ce type de protection n'est applicable que pour la protection contre un champ électrique, tandis qu'un champ magnétique constant pénètre bien sûr dans la gaine de protection.

Un champ électrique alternatif génère un champ magnétique alternatif, qui crée à nouveau un champ électrique alternatif. Par conséquent, si le champ électrique alternatif est bloqué par une protection électrostatique basée sur la cage de Faraday, le champ magnétique alternatif n'atteindra pas les éléments protégés à l'intérieur, car il ne sera tout simplement pas généré dans cette zone.

Induction électrostatique et énergies alternatives

L'induction électrostatique pour le domaine des dernières énergies alternatives est d'une grande importance. L'effet électrostatique sur l'air atmosphérique permet de diriger les particules chargées qu'il contient vers des appareils techniques collectant la charge électrique.

Dans l'état habituel, des particules chargées se précipitent au hasard dans l'air, simplement en raison du phénomène de mouvement thermique. En même temps, ils se frottent les uns contre les autres, se chargeant positivement et négativement - de cette façon, des ions positifs et négatifs se forment.

Les appareils techniques, en raison du phénomène d'induction électrostatique, sont capables d'interagir avec ces ions et d'utiliser leurs charges comme dans l'électrolyte d'une batterie chargée.Cette direction a été activement étudiée ces dernières années par les amateurs d'énergie alternative et d'électrostatique.