Elektrisk skærmning

Skærmning (engelsk: screening) refererer til, hvordan et elektrisk felt kan blive dæmpet pga. mobile ladningsbærere, der udligner feltet. Dette er vigtigt i plasma, elektrolytter og elektriske ledere. Uden skærmning vil det elektriske felt ${\displaystyle {\vec {E}}}$ fra en punktladning ${\displaystyle q}$ falde med afstanden i anden ${\displaystyle \left|{\vec {r}}\right|^{2}}$ jf. Coulombs lov:

${\displaystyle {\vec {E}}={\frac {q}{4\pi \varepsilon _{0}\left|{\vec {r}}\right|^{2}}}{\hat {r}}}$

hvor ${\displaystyle \varepsilon _{0}}$ er den elektriske permittivitet. Ved skærmning falder det elektriske felt hurtigere, hvilket kan beskrives ved at erstatte ${\displaystyle \varepsilon _{0}}$ med en effektiv ${\displaystyle \varepsilon }$, der er større.^[1]

I plasmaer og elektrolytter er den elektrisk skærmning beskrevet med Poisson-Boltzmann-ligningen^[2] eller den lineariserede Debye-Hückel-ligning.^[3] Skærmningens karakteristiske længde kaldes da for Debye-længden.^[4]

Kildehenvisninger

1. Elliot, Stephen (1998). "Electrons in solids". The Physics and Chemistry of Solids (engelsk) (1. udgave). John Wiley & Sons. s. 361. ISBN 978-0-471-98195-4.
2. Fogolari, F.; Brigo, A.; Molinari, H. (2002). "The Poisson–Boltzmann Equation for Biomolecular Electrostatics: a Tool for Structural Biology". J. Mol. Recognit. 15 (6): 379-385. doi:10.1002/jmr.577. PMID 12501158.
3. Debye, Peter; Hückel, Erich (1923). "Zur Theorie der Elektrolyte. I. Gefrierpunktserniedrigung und verwandte Erscheinungen" (PDF). Physikalische Zeitschrift (tysk). 24 (9): 185-206. Arkiveret (PDF) fra originalen 4. juni 2020. Hentet 4. juni 2020.
4. Kardar, Mehran (2013), Lecture Notes (PDF) (engelsk), Massachusetts Institute of Technology, s. 33-35, hentet 18. januar 2020

Spire Denne artikel om fysik er en spire som bør udbygges. Du er velkommen til at hjælpe Wikipedia ved at udvide den.