Номер 1, страница 188 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 6. Электрические явления. § 47*. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Темы докладов и проектов - номер 1, страница 188.

Условие.

1. Электростатическая защита.

Решение.

1. Электростатическая защита.

Электростатическая защита — это метод защиты области пространства, приборов или людей от воздействия внешних электростатических полей. Явление основано на свойстве проводников находиться в состоянии электростатического равновесия во внешнем поле.

Принцип действия заключается в явлении электростатической индукции. Если поместить проводящее тело во внешнее электростатическое поле $\vec{E}_{внеш}$, свободные заряды в проводнике (например, электроны в металлах) приходят в движение. Они перераспределяются таким образом, что на одной стороне проводника скапливается избыточный отрицательный заряд, а на противоположной — избыточный положительный. Эти индуцированные заряды создают собственное внутреннее электрическое поле $\vec{E}_{индуц}$, направленное противоположно внешнему полю. Перераспределение зарядов прекращается, когда результирующее поле внутри проводника становится равным нулю. В состоянии равновесия выполняется условие: $\vec{E}_{внутр} = \vec{E}_{внеш} + \vec{E}_{индуц} = 0$.

Поскольку напряженность поля внутри проводника равна нулю, разность потенциалов между любыми двумя точками внутри него также равна нулю. Это означает, что весь объем и поверхность проводника имеют одинаковый потенциал, то есть проводник является эквипотенциальным.

Наиболее эффективна электростатическая защита при использовании замкнутой проводящей оболочки, известной как клетка Фарадея. Когда такая оболочка помещается во внешнее поле, индуцированные заряды располагаются на ее внешней поверхности таким образом, что поле внутри полости полностью отсутствует. Таким образом, любой объект, помещенный внутрь клетки Фарадея (которая может быть сплошной или в виде густой металлической сетки), оказывается изолированным от внешних электростатических полей. Для повышения эффективности экран часто заземляют, соединяя его с землей, что позволяет поддерживать его потенциал постоянным (равным нулю).

Примеры применения электростатической защиты:
- Защита чувствительной электронной аппаратуры от внешних электромагнитных помех с помощью металлических корпусов.
- Экранирование сигнальных кабелей (например, коаксиальных) для предотвращения искажения сигнала.
- Кузов автомобиля или фюзеляж самолета, которые действуют как клетка Фарадея, защищая пассажиров от удара молнии.
- Специальные защитные костюмы из токопроводящей ткани для электромонтеров, работающих на линиях высокого напряжения.

Ответ: Электростатическая защита — это экранирование (изоляция) области пространства от внешних электростатических полей с помощью проводящей оболочки. Защита основана на явлении электростатической индукции, в результате которого напряженность электростатического поля внутри проводника и в любой полости внутри него становится равной нулю.