Việc sử dụng cảm ứng tĩnh điện trong công nghệ

Với cảm ứng tĩnh điện, một điện tích xuất hiện trên bề mặt của một dây dẫn được đưa vào trường tĩnh điện bên ngoài. Điện tích này, tích lũy trên bề mặt dây dẫn nói trên, được gọi là điện tích cảm ứng hoặc điện tích cảm ứng. Hơn nữa, ở phía đối diện của một dây dẫn như vậy, các điện tích cảm ứng sẽ có dấu hiệu ngược lại - một mặt sẽ có cực dương, mặt khác - âm.

Sự tích tụ điện tích trên bề mặt cơ thể trong quá trình cảm ứng tĩnh điện sẽ xảy ra cho đến khi trường tĩnh điện nội tại của cơ thể này gần như bù đắp hoàn toàn cho trường tĩnh điện bên ngoài nơi đặt vật thể này. Điều này xảy ra với các cơ thể có độ dẫn cao, nghĩa là với các kim loại được đặc trưng bởi điện trở suất thấp.

Hiện tượng cảm ứng tĩnh điện được sử dụng trong công nghệ. Nó được sử dụng, ví dụ, để bảo vệ chống lại các trường điện từ và tĩnh điện bên ngoài của các mạch nhạy cảm khác nhau.

Các mạch như vậy chủ yếu bao gồm: đo, nhận, tần số cao và mạch truyền. Để bảo vệ chúng, màn hình kim loại đặc biệt được chế tạo dưới dạng lưới hoặc vỏ, được nối đất hoặc nối điện với điện cực âm của mạch được bảo vệ.

Bảo vệ tĩnh điện, lồng Faraday

Thiết bị bảo vệ tĩnh điện được gọi là Lồng Faraday theo tên của nhà phát minh Michael Faraday. Nhà vật lý người Anh Michael Faraday, cha đẻ của định luật cảm ứng điện từ, đã tạo ra thiết bị này vào năm 1836.

Ở dạng này hay dạng khác, lồng Faraday vẫn được sử dụng trong công nghệ để bảo vệ (che chắn) thiết bị và công nghệ điện tử khỏi các trường điện từ bên ngoài. Thông thường đây là một tế bào được làm bằng vật liệu có điện trở suất thấp hoặc dòng điện rỗng, dẫn điện tốt, cấu trúc của dạng thích hợp.

Bảo vệ tĩnh điện dựa trên lồng Faraday hoạt động theo nguyên tắc sau. Khi một lớp vỏ dẫn điện kín đi vào một điện trường, các electron tự do trong nó chuyển động dưới tác động của trường này. Kết quả là, như được mô tả ở trên, các mặt đối diện của tế bào thu được các điện tích trái dấu, bù cho điện trường bên ngoài với các trường của chúng.

Loại bảo vệ này chỉ được áp dụng để che chắn từ điện trường, trong khi từ trường không đổi dĩ nhiên xâm nhập vào vỏ bảo vệ.

Một điện trường xen kẽ tạo ra một từ trường xen kẽ, một lần nữa tạo ra một điện trường xen kẽ. Do đó, nếu điện trường xoay chiều bị chặn bằng phương pháp bảo vệ tĩnh điện dựa trên lồng Faraday, thì từ trường xoay chiều sẽ không đi vào các phần tử được bảo vệ bên trong, vì đơn giản là nó sẽ không được tạo ra trong khu vực đó.

Cảm ứng tĩnh điện và năng lượng thay thế

Tầm quan trọng lớn là cảm ứng tĩnh điện cho lĩnh vực năng lượng thay thế mới nhất. Hiệu ứng tĩnh điện đối với không khí trong khí quyển cho phép hướng các hạt tích điện trong đó đến các thiết bị kỹ thuật thu điện tích.

Ở trạng thái bình thường, các hạt tích điện ngẫu nhiên lao xung quanh trong không khí, đơn giản là do hiện tượng chuyển động nhiệt. Đồng thời, chúng cọ sát vào nhau, tích điện cho nhau một cách tích cực và tiêu cực - theo cách này các ion dương và âm được hình thành.

Các thiết bị kỹ thuật, do hiện tượng cảm ứng tĩnh điện, có thể tương tác với các ion này và sử dụng điện tích của chúng như thể trong chất điện phân của pin được sạc.Hướng này đã được tích cực nghiên cứu trong những năm gần đây bởi những người yêu thích năng lượng thay thế và tĩnh điện.