정전기 차폐
정전기 차폐 : 외부 전기장이 장비에 미치는 영향을 피하기 위해 또는 전기 장비의 전기장이 외부 세계에 미치는 영향을 피하기 위해 외부 전계를 덮기 위해 공동 도체가 사용되므로 내부는 영향을받지 않으며 전기 장비는 외부의 외부가 아닙니다. 이 효과를 정전 차폐라고합니다.
접지되지 않은 공동 도체의 차폐는 외부 차폐이며, 공동 도체 접지의 차폐는 완전히 차폐되어 있습니다. 공동 도체는 외부 전기장에서 정전 평형 상태에 있으며 내부 전계 강도는 항상 0입니다. 따라서, 외부 전계가 그 내부 공간에 영향을 미치는 것은 불가능하다. 공동 전도체에 대전 된 몸체가있는 경우, 정전기로 균형을 잡을 때 내부 표면은 유도 된 전하량을 생성합니다. 외부 케이싱이 접지되지 않은 경우, 외부 표면은 내부 충전 바디와 동일한 양의 유도 전하를 생성합니다. 이때, 유도 전하의 전계는 외부 세계에 영향을 줄 것이다. 이 때, 공동 전도체는 외부 전계로부터 차폐 될 수 있지만, 내부 전리는 차폐 될 수 없다. 외부 세계에 대한 몸의 효과, 외부 차폐라고합니다. 케이스가 접지되어있는 경우, 내부에 대전 된 체가 있어도, 내부 표면에 의해 유도 된 전하와 대전 된 전하의 대수 합은 0이며, 외부 표면에 의해 생성 된 유도 전하는 접지선. 바깥 세상은 껍데기의 내부에 영향을 줄 수 없으며 내부의 대전 된 몸체가 외부에 미친 영향도 없으므로이 차폐를 완전 차폐라고합니다. 외부 신호로부터의 간섭을 방지하기 위해 정전기 차폐는 과학 기술 작업에 널리 사용됩니다. 예를 들어, 전자 장비 외부의 금속 덮개, 통신 케이블 외부의 납 피부 등은 모두 외부 전계 간섭을 방지하기위한 차폐 대책입니다.
정전 평형 상태에서 중공 도체인지 고체 도체인지; 도체가 얼마만큼 충전되었는지 또는 도체가 외부 전기장에 있는지에 관계없이 정전기 차폐의 이론적 근거 인 내부 전계 강도가 0 인 등전위 몸체 여야합니다.
닫힌 도체 껍데기의 전기장은 전형적이며 실제적인 의미를 가지므로 예를 들어 닫힌 도체 셸의 전계를 취함으로써 정전기 차폐에 대해 논의합니다.
(1) 폐쇄 전도체 쉘 내부의 전계는 외부 전하 또는 전계의 영향을받지 않는다.
외피 내에 충전 된 몸체가없고 외장 외부에 전하 q가 존재하면, 정전 유도는 외피의 외벽을 대전시키는 원인이된다. 정전기가 균형을 이룰 때 껍질에 전기장이 없습니다. 이것은 외부 전하가 껍질에 전기장을 생성하지 않는다는 것을 의미하지는 않습니다.
전기장. 껍질의 외벽이 다른 전하를 유도하기 때문에 껍질의 내부 공간의 어떤 지점에서 q에 의해 여기 된 결과 장으로 제로가됩니다. 따라서, 전도체 쉘의 내부는 외부 전하 q 또는 다른 전기장의 영향을받지 않는다. 셸의 외벽에 유도 된 전하는 자동 조정으로 작용합니다.
공동 도체 케이싱이 접지되어 있으면 케이싱의 양전하가지면을 따라지면으로 흐르게됩니다. 정전기 균형 후에, 공동 전도체 및 접지는 동일하며, 공동 내의 전계 강도는 여전히 0이다.
공동 내에 전하가 존재하는 경우, 공동 전도체는 여전히지면에 대해 등전위 성이며 전도체 내에 전계가 존재하지 않는다. 이 때, 공동의 내벽의 유도 성 충전으로 인해, 공동 내에 전계가있게된다. 이 전기장은 껍질의 전하에 의해 생성되며 껍질 외부의 전하는 여전히 껍질의 전기장에 영향을 미치지 않습니다.
위의 논의로부터 내부 전계는 접지되어 있는지 여부에 관계없이 폐쇄 도체 쉘의 외부 전하에 영향을받지 않음을 알 수있다.
(2) 접지 된 폐쇄 도체 쉘의 외부 전기장은 쉘 내부의 충전에 영향을받지 않습니다.
셸의 캐비티에 전하 q가있는 경우, 정전 유도로 인해 껍질의 내벽은 동일한 양의 전하를 가지며 껍질의 외벽은 동일한 양의 전하를 가지며 전계는 쉘의 외부 공간. 이 전기장은 껍질의 전하에 의해 간접적으로 전하라고 말할 수 있습니다. 생기게 하다. 그것은 또한 껍질 외부의 유도 된 전하에 의해 직접 생성된다고 말할 수 있습니다.
그러나 케이스를 접지하면 케이스 외부의 충전이 사라지고 케이스의 전하와 내벽의 유도 전하가 케이스 외부의 전계를 생성합니다 (그림 5). 쉘의 전하가 쉘 외부의 전계에 의해 영향을받지 않는다면, 케이싱은 접지되어야 함을 알 수있다. 이것은 첫 번째 경우와 다릅니다.
또한 여기에 유의하십시오 : 1 접지는 껍질 외부의 충전을 제거 할 것이라고 말합니다. 그러나 어떤 경우 든 껍질의 외벽이 방전되지 않아야한다는 것을 의미하지는 않습니다. 쉘 외부에 충전 된 몸체가있는 경우 쉘에 충전물이 있는지 여부에 관계없이 쉘의 외벽이 여전히 충전되어있을 수 있습니다 (그림 6).
실제 적용에서, 금속 케이싱은 완전하고 완전히 닫힐 필요는 없으며 차폐가 완전하고 완전하지는 않지만 유사한 정전 차폐 효과를 얻기 위해 금속 케이싱 대신 금속 메쉬 커버를 사용할 수 있습니다.
3 정전 평형의 경우 접지선에 전 류가 흐르지 않지만 차폐 쉘의 전하가 시간에 따라 변하거나 외피 근처의 전하가 시간에 따라 변화하면 전류가 흐르게됩니다. 접지선. . 차폐물에 잔류 전하가있을 수 있으며 차폐 효과가 불완전하고 불완전합니다.
간단히 말해, 닫힌 도체 셀이 접지되어 있는지 여부에 관계없이 내부 전계는 외부 전하 및 전기장의 영향을받지 않습니다. 닫힌 도체의 껍질 외부의 전기장은 껍질 내부의 전하에 의해 영향을받지 않습니다. 이 현상을 정전 차폐라고합니다.
정전기 차폐에는 두 가지 의미가 있습니다. 하나는 실용적인 의미입니다 : 차폐는 금속 전도체 껍질 내부의 도구 또는 작업 환경이 외부 전기장에 영향을받지 않고 외부 전기장에 영향을 미치지 않도록합니다. 간섭을 피하기 위해 접지 된 고전압 장치 덮개가있는 금속 덮개 또는 짙은 금속 메쉬 덮개와 전자관 용 금속 튜브와 같이 일부 전자 장치 또는 측정 장치는 정전기에 의해 차폐되어야합니다. 또 다른 예로 전파 정류 또는 브리지 정류 전원 트랜스를들 수 있습니다. 금속 포일이 1 차 권선과 2 차 권선 사이에 감겨 지거나 에나멜 와이어가 감겨 서 차폐를 달성하기 위해 접지된다. 고전압 라이브 작업에서 작업자는 인체를 보호하기 위해 와이어 또는 전도성 섬유로 짠 압력 균등화를 착용합니다. 정전기 실험에서, 지구 근처에 약 100 V / m의 수직 전계가있다. 이 전자장이 전자에 미치는 영향을 배제하고 중력 작용 하에서 만 전자 이동을 연구하기 위해서는 EE
두 번째는 이론적이다 : 쿨롱의 법칙에 대한 간접 검증. 가우스의 정리는 쿨롱의 법칙으로부터 유도 될 수 있습니다. 쿨롱 법칙의 역 직사각형 지수가 2와 같지 않으면, 가우스의 정리를 구할 수 없다. 오히려 Gauss의 정리가 증명된다면 Coulomb의 법칙의 정확성이 증명됩니다. Gauss의 정리에 따르면 절연 된 금속 구형 쉘 내부의 전기장 세기는 0이어야하며 이는 정전기 차폐의 결론이기도합니다. 계측기가 차폐 케이스의 대전을 탐지하는 데 사용되는 경우 가우스 이론의 정확성은 측정 결과를 분석하여 결정할 수 있으며 쿨롱 법칙의 정확성이 검증됩니다. 최근의 실험 결과는 Williams et al. 1971 년에
F = q1q2 / r2 ± δ에서 δ <(2.7 ±="" 3.1)="" ×="">
쿨롱의 법칙의 역 제곱 관계는이 단계에서 달성 할 수있는 실험 정밀도 내에서 엄격히 확립되어 있음을 알 수 있습니다. 실용적인 관점에서 볼 때 올바른 것으로 생각할 수 있습니다.
정적으로 평형 된 도체에서 내부 전계 강도는 0입니다. 중공 형 도체는 도체 쉘로 비어 져 있으며, 쉘의 전계 강도는 어디에서나 제로입니다. 이러한 방식으로, 전도체 쉘은 그것이 둘러싸는 영역을 보호 할 수있어서,이 영역은 외부 전기장의 영향을받지 않는다. 이 현상을 정전 차폐라고합니다.