Электростатическое экранирование
Электростатическое экранирование — это ослабление или устранение внешнего электрического поля внутри замкнутой проводящей оболочки. Эффект основан на перераспределении свободных зарядов по поверхности проводника.
Если внешний заряд или источник поля приближается к проводнику, свободные электроны перемещаются по его поверхности. Так возникает электростатическая индукция: на разных участках поверхности появляются заряды разных знаков. Их поле компенсирует внешнее поле внутри проводника и полости.
Для полного экранирования оболочка должна быть проводящей и замкнутой. Если в полости нет собственного заряда, поле в ней равно нулю. Если внутри находится заряд, он создаёт собственное поле, поэтому экранирование внешнего поля не означает отсутствия любого поля внутри.
Человек внутри замкнутого металлического корпуса защищён от внешнего электростатического поля: наведённые заряды располагаются на внешней поверхности корпуса, а поле внутри полости от внешнего источника практически отсутствует. На этом принципе основана клетка Фарадея.
Экранирование от электрического поля не означает автоматической защиты от магнитного поля. Обычный металл хорошо перераспределяет электрические заряды, но постоянное магнитное поле может проходить через него.
Что происходит с внешним электростатическим полем внутри замкнутой проводящей оболочки, если внутри оболочки нет заряда?
Главное
- Замкнутый проводник может защищать внутреннюю область от внешнего электростатического поля.
- В состоянии электростатического равновесия поле внутри материала проводника равно нулю.
- Экранирование внешнего поля не отменяет поле, создаваемое зарядом, находящимся внутри полости.