محافظ الکترواستاتیک
محافظ الکترواستاتیک: برای جلوگیری از تاثیر میدان الکتریکی خارجی بر روی تجهیزات و یا برای جلوگیری از تاثیر میدان الکتریکی تجهیزات الکتریکی در جهان خارج، یک هادی حفره برای پوشش میدان الکتریکی خارجی استفاده می شود، به طوری که داخلی ها تحت تاثیر قرار نمی گیرند، و تجهیزات الکتریکی از خارج خارج نمی شود. اثر محافظ الکترواستاتیک نامیده می شود.
سپر حفره حفره ای که پایه نیست، یک سپر خارجی است و سپر حفره حفره زمین به طور کامل محافظت می شود. هادی حفره در محدوده الکترواستاتیک در میدان الکتریکی خارجی قرار دارد و قدرت میدان داخلی آن همیشه برابر صفر است. بنابراین، میدان الکتریکی خارجی غیر ممکن است بر فضای داخلی آن تأثیر بگذارد. اگر یک جسم شارژ در حفره حفره وجود داشته باشد، سطح داخلی آن یک مقدار مساوی القا شده را زمانی که الکترواستاتیک متعادل است، تولید می کند. اگر پوشش بیرونی پایه نباشد، سطح بیرونی همان مقدار شارژ القا شده را به عنوان بدنه داخلی ایجاد می کند. در این زمان، میدان الکتریکی بار الکتریکی منجر به تاثیر در جهان خارج خواهد شد. در این زمان، هادی حفره تنها می تواند از میدان الکتریکی خارجی محافظت شود، اما برق الکتریکی داخلی نمی تواند محافظت شود. اثر بدن بر روی دنیای بیرون، به اصطلاح خارجی محافظ. اگر مورد زمینی است، حتی اگر داخل بدن شارژ وجود داشته باشد، مجموع جبری ناشی از سطح داخلی و شارژ بدن بارگیری شده صفر است، و هزینه ایجاد شده توسط سطح بیرونی به زمین از طریق خط زمین. جهان خارج نمیتواند بر داخل پوسته تأثیر بگذارد و نفوذ بدن داخلی داخلی در خارج نیز حذف می شود، بنابراین این محافظ کامل محافظ نامیده می شود. برای جلوگیری از تداخل سیگنال های خارجی، محافظ الکترواستاتیک به طور گسترده ای در کار علمی و فنی مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال، پوشش فلزی در خارج از تجهیزات الکترونیکی، پوست سر در خارج از کابل ارتباطی، و غیره همه اقدامات حفاظتی برای جلوگیری از دخالت میدان الکتریکی خارجی است.
در حالت تعادل الکترواستاتیک، آیا این یک هادی توخالی یا یک هادی جامد است؟ مهم نیست که چقدر هادی خود را شارژ می کند، یا اینکه آیا هادی در یک میدان الکتریکی خارجی قرار دارد، باید یک بدن مساوی بالقوه باشد که قدرت میدان داخلی آن صفر است، که مبنای نظری محافظ الکترواستاتیک است.
از آنجا که میدان الکتریکی در پوسته هادی بسته دارای اهمیت معمول و عملی است، ما در مورد حفاظت الکترواستاتیک با در نظر گرفتن میدان الکتریکی در پوسته هادی بسته به عنوان مثال، بحث می کنیم.
(1) میدان الکتریکی داخل پوسته هادی بسته توسط بار خارجی یا میدان الکتریکی تحت تاثیر قرار نمی گیرد.
اگر هیچ پوسته پوسته ای در پوسته وجود ندارد و شارژ q خارج از پوسته وجود دارد، القای الکترواستاتیک باعث می شود که دیوار خارجی پوسته شارژ شود. هنگامی که برق استاتیک متعادل می شود، در پوسته هیچ میدان الکتریکی وجود ندارد. این بدان معنا نیست که شارژ خارجی یک میدان الکتریکی در پوسته تولید نمی کند.
میدان الکتریکی. از آنجایی که دیوار بیرونی پوسته یک بار الکتریکی متفاوت را ایجاد می کند، آن ها صفر هستند و میدان حاصل از آن q در هر نقطه ای از فضای داخلی پوسته تحریک می شود. بنابراین، داخل پوسته هادی توسط شارژ خارجی q و یا دیگر میدان الکتریکی تحت تاثیر قرار نمی گیرد. شارژ القایی بر روی دیوار بیرونی پوسته به عنوان یک تنظیم اتوماتیک عمل می کند.
اگر محفظه هادی حفره پایه باشد، یک بار مثبت در پوشش به زمین در امتداد زمین جریان دارد. پس از تعادل الکترواستاتیک، هادی حفره و زمین برابر است و قدرت میدان در حفره هنوز صفر است.
اگر در حفره وجود داشته باشد، حفره حفره هنوز هم به زمین متکی است و میدان الکتریکی در هادی وجود ندارد. در این زمان، با توجه به بار القایی دیواره داخلی حفره، میدان الکتریکی در حفره وجود دارد. این میدان الکتریکی از طریق شار در پوسته تولید می شود و شار در خارج از پوسته هنوز روی میدان الکتریکی پوسته تأثیری ندارد.
از این بحث می توان نتیجه گرفت که میدان الکتریکی داخلی توسط بار خارجی پد هادی بسته تحت تأثیر قرار نمی گیرد یا نه.
(2) میدان الکتریکی خارج از پوسته هادی بسته شده زمینی تحت تاثیر شار در داخل پوسته نیست.
اگر حفره در پوسته شارژ q باشد، به دلیل القای الکترواستاتیک، دیوار داخلی پوسته دارای مقدار مشابهی از بار الکتریکی است، دیوار بیرونی پوسته همان مقدار شارژ است، و میدان الکتریکی در فضای بیرونی پوسته. گفته می شود که این میدان الکتریکی به طور غیر مستقیم توسط شارژ الکتریکی در پوسته شارژ می شود. تولید کردن. همچنین می توان گفت که به طور مستقیم توسط شارژ القا شده خارج از پوسته تولید می شود.
با این حال، در صورتی که زمین مورد استفاده قرار گیرد، شارژ خارج از مورد ناپدید خواهد شد، و شارژ الکتریکی در مورد و بار القا شده در دیوار داخلی یک میدان الکتریکی خارج از مورد را تولید می کند (شکل 5). دیده می شود که اگر شار در پوسته تحت تاثیر میدان الکتریکی خارج از پوسته قرار نگیرد، پوشش باید پایه باشد. این متفاوت از مورد اول است.
همچنین در اینجا توجه کنید: 1 ما می گوییم که زمین مملو از اتهام خارج از پوسته است، اما این بدان معنا نیست که در هر صورت دیوار بیرونی پوسته باید تخلیه شود. اگر یک بدن شارژ خارج از پوسته وجود داشته باشد، دیوار بیرونی پوسته ممکن است هنوز هم شارژ شود، صرف نظر از اینکه شارژ در پوسته وجود دارد (شکل 6).
2 در کاربردهای عملی، پوشش فلزی به طور کامل و به طور کامل بسته نبوده و پوشش محافظ فلزی می تواند به جای پوشش فلزی برای رسیدن به یک اثر حفاظتی الکترواستاتیکی مشابه استفاده شود، اگرچه محافظ کامل و کامل نیست.
3 در مورد تعادل الکترواستاتیک هیچ جریان شارژ در سیم پایه وجود ندارد، اما اگر شارژ در پوسته محافظ با زمان تغییر کند، یا بار شارژ باتری در نزدیکی پوسته بیرونی با گذشت زمان تغییر کند، سیم زمینی . سپر ممکن است دارای مقدار باقی مانده باشد و اثر محافظتی ناقص و ناقص باشد.
به طور خلاصه، آیا میدان مغناطیسی بسته شده زمین یا نه، میدان الکتریکی داخلی توسط بار خارجی و میدان الکتریکی تحت تاثیر قرار نمی گیرد؛ میدان الکتریکی خارج از پوسته از هادی بسته توسط شار در پوسته تاثیر نمی گذارد. این پدیده محافظ الکترواستاتیک است.
محافظ الکترواستاتیک دارای دو معنی است. یکی از معانی عملی است: محافظ باعث می شود که ابزار یا محیط کاری داخل ورقه هادی فلزی تحت تاثیر میدان الکتریکی خارجی قرار نگیرد و بر میدان الکتریکی خارجی اثر نمی گذارد. برای جلوگیری از تداخل، برخی از دستگاه های الکترونیکی یا دستگاه های اندازه گیری باید از نظر الکترواستاتیکی محافظت شوند، مانند یک پوشش فلزی با پوشش دستگاه با ولتاژ پایه یا پوشش مش فلزی متراکم و یک لوله فلزی برای لوله الکترون. مثال دیگر یک ترانسفورماتور قدرت اصلاح کامل یا ترمیم کننده پل است. یک فویل فلزی بین سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه پیچیده شده است یا یک سیم مفتول زخمی شده و برای محافظت از سیم پیچش می شود. در کارهای با ولتاژ بالا ولتاژ کارکنان یک کیت مقرون به صرفه بافته شده با سیم یا فیبر رسانایی برای محافظت از بدن انسان می پوشند. در آزمایش الکترواستاتیک یک میدان الکتریکی عمودی حدود 100 V / m در نزدیکی زمین وجود دارد. برای از بین بردن اثر این میدان الکتریکی بر روی الکترون ها و برای مطالعه حرکت الکترون ها تنها تحت اثر گرانش، باید eE
دومین نظریه است: تایید غیرمستقیم قانون کولمب. قضیه گاوس را می توان از قانون کولمب استخراج کرد. اگر شاخص شاخص عددی معکوس در قانون کولمب برابر با 2 باشد، قضیه گاوس قابل دستیابی نیست. برعکس، اگر قضیه گاوس ثابت شود، صحت قانون کولم ثابت می شود. با توجه به قضیه گاوس، قدرت میدان در داخل پوسته کروی فولاد عایق باید صفر باشد، که نتیجه گیری محافظ الکترواستاتیک است. اگر این ابزار برای تشخیص برق در مورد سپر مورد استفاده قرار گیرد، صحت قضیه گاوس را می توان با تجزیه و تحلیل نتایج اندازه گیری، و درستی قانون کولمب تأیید شده است. نتایج تجربی اخیر توسط ویلیامز و همکاران کامل شده است. در سال 1971، اشاره کرد
در F = q1q2 / r2 ± δ، δ <(3.17 ±="" 2.7)="" ×="">
دیده می شود که رابطه مربع معکوس قانون کوولن دقیقا در دقت تجربی است که می تواند در این مرحله بدست آید. از منظر عملی، ما می توانیم آن را به درستی در نظر بگیریم.
در یک هادی استاتیک متعادل، قدرت میدان داخلی صفر است. هادی توخالی به داخل یک هادی هدایت می شود و قدرت میدان در پوسته همواره در همه جا صفر است. به این ترتیب، پوسته هدایت می تواند از محدوده ای که اطراف آن محافظت می کند محافظت کند، بنابراین این میدان تحت تاثیر میدان الکتریکی خارجی قرار نمی گیرد. این پدیده محافظ الکترواستاتیک است.