حائل كهربائي

حائل كهربائي electric screen وهو يقوم بحجب التأثيرات الكهربائية الخارجية عما هو موجود بداخله. وتعتمد مسألة الحجب على الخاصة الرئيسة للمواد الناقلة أو الموصلة، لذلك يكون الحائل على شكل شبكة أو حجرة معدنية تحيط بما يراد عزله، وتعتمد هذه الخاصة الرئيسة على انتشار الشحنات الكهربائية المولدة عند نقطة من الناقل على كامل سطحه، خلافاً لما يحدث في المواد العازلة إذ تبقى الشحنات مكان توليدها كما في حادثة التكهرب بالدّلك مثلاً.

فالشحنات داخل الناقل حرة الحركة ولا تتوازن إلا إذا لم تكن خاضعة لأي قوة، فنقول إن الحقل الكهربائي داخل الناقل معدوم. ويبقى إمكان وجود شحنات متوازنة عند سطح الناقل فقط، إذ يمكن أن تتوازن على السطح عندما تكون القوة و بالتالي الحقل الكهربائي عمودياً على السطح. ونقول بصورة مكافئة إن سطح الناقل هو سطح متساوي الكمون.

تظهر فكرة الحائل الكهربائي عندما يكون الناقل مجوّفاً، إذ تبقى فكرة انعدام الحقل داخله قائمة، لكنه يوجد في هذه الحالة سطح داخلي للناقل إضافة إلى سطحه الخارجي، ويتكفل السطح الداخلي بحجب ما يحدث من إعادة توزيع للشحنات الموجودة داخله، بينما يتكفل السطح الخارجي بحجب ما يحدث خارجياً من إعادة توزيع أو تغيرات في الحقول الكهربائية. لقد ظهرت فكرة الحائل أول ما ظهرت في حالة الكهرباء الساكنة و تم التأكد من صحتها ، لكنها تتحقق أيضاً في حالة الكهرباء المتحركة التي تمثلها حقول كهربائية متغيرة مع الزمن، ومنها الحقول الكهرومغنطيسية، شريطة أن تكون التغيرات بطيئة بالمقارنة مع أزمنة تصف سرعة استجابة النواقل لتغيرات الحقل. وتشير الدراسة أيضاً إلى وجوب إحاطة الناقل الحاجب إحاطة تامة بالجهاز المراد حمايته، وإلى إمكان قيام شبكة معدنية ناقلة بالحجب إذا كانت أبعاد فتحاتها أصغر من الأطوال الموجية الكهرومغنطيسية.

إن مقدرة حماية الأجهزة الإلكترونية و عناصرها من التأثيرات الخارجية بإحاطتها إحاطة تامة بعلب معدنية، ذات أهمية كبيرة من ناحية استقرار قيم العناصر مثل وسعيتها الكهربائية أو تحريضيتها وكذلك حمايتها من التشويش الخارجي. كما يمكن أن تقوم العلب المعدنية المصنوعة من مواد غير مغنطيسية بدور الحماية من تأثيرات الحقل المغنطيسي المتغير عند التواترات العالية، إضافة إلى حمايتها من الحقول الكهربائية فتصبح الحماية كاملة مغنطيسية magnetic screen وكهربائية ، وخاصة إذا ما وصلت العلبة بالأرض لتثبيت كمونها الكهربائي. غير أن الحجب قد يكون غير مرغوب فيه في بعض الأحيان، مثل ما يحدث عند محاولة التقاط الأمواج الراديوية داخل المنزل أو داخل سيارة أو داخل نفق رطب، إذ عندها تقوم شبكة القضبان الحديدية مكان الحائل وكذلك التراب الناقل.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .