Využitie elektrostatickej indukcie v technológii

Pri elektrostatickej indukcii sa elektrický povrch objaví na povrchu vodiča zavedeného do vonkajšieho elektrostatického poľa. Tento náboj, ktorý sa hromadí na povrchu uvedeného vodiča, sa nazýva indukovaný alebo indukovaný náboj. Navyše na opačných stranách takéhoto vodiča budú indukované náboje opačného znamienka - na jednej strane budú pozitívne, na druhej strane - negatívne.

K akumulácii náboja na povrchu tela počas elektrostatickej indukcie dôjde, až kým vnútorné elektrostatické pole tohto telesa takmer úplne kompenzuje vonkajšie elektrostatické pole, v ktorom je toto teleso umiestnené. To sa deje u telies s vysokou vodivosťou, to znamená u kovov charakterizovaných nízkou odpornosťou.

Fenomén elektrostatickej indukcie sa používa v technológii. Používa sa napríklad na ochranu pred externými elektromagnetickými a elektrostatickými poľami rôznych citlivých obvodov.

Medzi takéto obvody patria predovšetkým: meracie, prijímacie, vysokofrekvenčné a vysielacie obvody. Na ich ochranu sa vyrábajú špeciálne kovové sitá vo forme sietí alebo skríň, ktoré sú uzemnené alebo galvanicky spojené so zápornou elektródou chráneného obvodu.

Elektrostatická ochrana, Faradayova klietka

Volá sa elektrostatická ochrana Faradayova klietka menom svojho vynálezcu Michaela Faradaya. Anglický fyzik Michael Faraday, otec zákona o elektromagnetickej indukcii, toto zariadenie vytvoril v roku 1836.

Faradayova klietka sa stále používa v technológii na ochranu (tienenie) elektronických zariadení a technológie pred vonkajšími elektromagnetickými poľami. Zvyčajne sa jedná o bunku vyrobenú z materiálu s nízkym odporom alebo z dutého dobre vodivého prúdu, štruktúry správnej formy.

Elektrostatická ochrana založená na Faradayovej klietke funguje podľa nasledujúceho princípu. Keď uzavretý vodivý obal vstúpi do elektrického poľa, voľné elektróny v ňom vstúpia do pohybu pod vplyvom tohto poľa. V dôsledku toho, ako je opísané vyššie, opačné strany bunky získavajú opačné náboje, ktoré svojimi poľami kompenzujú vonkajšie elektrické pole.

Tento typ ochrany je použiteľný iba na tienenie pred elektrickým poľom, zatiaľ čo do ochranného obalu samozrejme preniká konštantné magnetické pole.

Striedavé elektrické pole vytvára striedavé magnetické pole, ktoré opäť vytvára striedavé elektrické pole. Preto, ak je striedavé elektrické pole blokované elektrostatickou ochranou založenou na Faradayovej klietke, striedavé magnetické pole sa nedostane k chráneným prvkom vo vnútri, pretože v tejto oblasti jednoducho nebude generované.

Elektrostatická indukcia a alternatívna energia

Veľmi dôležitá je elektrostatická indukcia pre pole najnovšej alternatívnej energie. Elektrostatický efekt na atmosférický vzduch umožňuje nasmerovať nabité častice do technických zariadení zhromažďujúcich elektrický náboj.

V normálnom stave sa nabité častice náhodne vrhajú do vzduchu jednoducho kvôli fenoménu tepelného pohybu. Zároveň sa navzájom trú o seba a navzájom sa nabíjajú pozitívne a negatívne - týmto spôsobom sa tvoria kladné a záporné ióny.

Technické zariadenia môžu vďaka fenoménu elektrostatickej indukcie interagovať s týmito iónmi a používať svoje náboje, akoby v elektrolyte nabitej batérie.Toto smerovanie v posledných rokoch aktívne študovali milovníci alternatívnej energie a elektrostatiky.