Het principe van elektrostatische afscherming
Als een geleider in een extern elektrisch veld wordt geplaatst met een elektrische veldsterkte van Euit, zullen de vrije elektronen in de geleider onder invloed van de elektrische veldkracht tegen de richting van het elektrische veld in bewegen. De negatieve lading wordt dus aan de ene kant van de geleider verdeeld en de positieve lading aan de andere kant; dit is het fenomeen van elektrostatische inductie. Door de herverdeling van ladingen binnen de geleider vormen deze ladingen een ander elektrisch veld in de tegenovergestelde richting van het externe elektrische veld, met een elektrische veldsterkte. Volgens het principe van superpositie van elektrische velden is de elektrische veldsterkte in de geleider gelijk aan de superpositie van Euiten Ein. Wanneer de totale elektrische veldsterkte in de geleider nul is, bewegen de vrije elektronen in de geleider niet meer. In de natuurkunde wordt de toestand waarin geen lading in een geleider beweegt, elektrostatisch evenwicht genoemd. In een geleider in elektrostatisch evenwicht is de elektrische veldsterkte binnenin overal nul. Daarom kan worden afgeleid dat in een geleider in elektrostatisch evenwicht de lading alleen over het buitenoppervlak van de geleider wordt verdeeld. Als deze geleider hol is, zal er, wanneer hij een elektrostatisch evenwicht bereikt, ook geen elektrisch veld in de geleider aanwezig zijn. De buitenste schil van de geleider zal dus zijn binnenkant "beschermen", waardoor deze niet wordt beïnvloed door het externe elektrische veld; dit fenomeen wordt elektrostatische afscherming genoemd.
De praktische betekenis van elektrostatische afscherming: Afscherming beschermt instrumenten of werkomgevingen binnen een metalen geleideromhulsel tegen externe elektrische velden en voorkomt dat ze erdoor worden beïnvloed. Sommige elektronische apparaten of meetapparatuur vereisen elektrostatische afscherming om interferentie te voorkomen. Hoogspanningsapparatuur binnenshuis is bijvoorbeeld bedekt met een geaarde metalen afdekking of een dicht metalen gaas, en elektronenbuizen zijn ingekapseld in metalen omhulsels. Op dezelfde manier hebben vermogenstransformatoren die worden gebruikt voor volledige- golf- of bruggelijkrichting een dunne metalen plaat of een laag geëmailleerde draad die tussen de primaire en secundaire wikkelingen is gewikkeld en geaard om afscherming te bereiken. Bij hoogspanningslijnwerk- onder spanning- dragen werknemers vereffeningspakken gemaakt van metaaldraad of geleidende vezels, die bescherming bieden. Bij elektrostatische experimenten bestaat er nabij de aarde een verticaal elektrisch veld van ongeveer 100 V/m. Om het effect van dit veld op elektronen te elimineren en hun beweging alleen onder invloed van de zwaartekracht te bestuderen, wordt eE < meg berekend als E < 10⁻¹⁰ V/m. Dit is een vrijwel niet-elektrostatisch vacuüm, dat alleen kan worden bereikt door middel van elektrostatische afscherming van de geëvacueerde holte. In feite is de elektrostatische afscherming die wordt bereikt door een gesloten geleidende holte zeer effectief.