Клетка фарадея что это такое

Что такое клетка Фарадея

В далеком 1836 году английский физик и изобретатель Майкл Фарадей создал специальное устройство для экранирования аппаратуры от электромагнитных излучений. Это устройство актуально и по сей день, и как и прежде носит имя ученого. Речь о клетке Фарадея.

Данное устройство представляет собой защитную клетку, изготовленную из обладающего высокой электропроводностью металла, и, как правило, заземленную. Принцип действия этого простого устройства также достаточно прост:

Когда внешнее электрическое поле воздействует на клетку, свободные электроны металла клетки приходят в движение, и противоположные стороны конструкции оказываются заряжены так, что их поле компенсирует внешнее электрическое поле.

Это можно проверить на простом эксперименте с двумя электроскопами и клеткой Фарадея, заряженной от высоковольтного источника: электроскоп, присоединенный к внутренней поверхности латунной клетки Фарадея, и помещенный внутрь нее, не покажет наличия электрического заряда, а электроскоп, подключенный снаружи — покажет.

Электроскоп — прибор для обнаружения электрических зарядов, основанный на взаимодействии зарядов. При наличий зарядов вследствие их взаимодействия подвижная система электроскопа (листочки, стрелка) отклоняется от положения равновесия, и но величине отклонения можно приблизительно судить о величине зарядов.

Постоянное же магнитное поле, в отличие от электрического, внутрь клетки проникнет беспрепятственно. Однако, поскольку переменное электрическое поле, порождающее переменное магнитное поле, экранируется клеткой, то переменное магнитное поле внутрь клетки не проникает, так как просто не успевает возникнуть. По этой причине клетка Фарадея защищает внутреннее свое пространство, и объекты, находящиеся в нем, не только от электрического поля, но и от действия внешних электромагнитных волн.

Если же обратить внимание на высокие частоты, то электромагнитные волны высокой частоты (по сравнению с размером ячейки сетки клетки) будут частично отражаться от клетки, а также будут просто напросто затухать в толще металла, индуцируя в нем вихревые токи, и рассеиваясь в конечном итоге в виде тепла.

Тем не менее, эффективность экранирующей функции клетки Фарадея связана со следующими параметрами: с глубиной поверхностного слоя (скин-слоя), с толщиной металла клетки, и с размером проема по отношению к длине волны внешнего излучения, от которого требуется экранирование.

Так, для экранирования кабелей применяют клетки Фарадея с проводниками конструкции из хорошо проводящих материалов. Размер ячейки, для эффективной работы клетки Фарадея, обязательно должен быть сильно меньше длины волны экранируемого излучения.

Разновидность клетки Фарадея каждый может встретить в микроволновке. На дверце микроволновки присутствует металлическая сетка, ячейки которой достаточно мелки по сравнению с длиной волны, создаваемой магнетроном. Микроволновка работает на частоте 2450 МГц, и длина волны здесь чуть больше 12 см, очевидно, сетка на дверце микроволновки легко экранирует это излучение, не давая ему выйти наружу.

Роль остальной части клетки в микроволновой печи играет металлическая камера, в которой находится разогреваемая пища. Кстати, если в микроволновую печь (в выключенную!) положить сотовый телефон, то он окажется вне зоны действия сети, поскольку волны сотовой связи стандарта GSM еще длиннее, чем волны порождаемые магнетроном микроволновки.

Другие примеры клеток Фарадея из реальной жизни:

• Машины и самолеты. Оба эти вида транспорта представляют собой гигантские металлические клетки. Благодаря металлическому корпусу автомобили и самолеты защищены от ударов молнии. Если вы когда-нибудь застрянете в машине во время грозы или ваш самолет пролетает через грозу, вам не нужно беспокоиться о том, что молния навредит вам.
• Лифты. Они не строятся специально как клетки Фарадея, но поскольку лифты сделаны из металлических проводящих материалов, то они создают эффект клетки Фарадея. Во многих случаях лифты становятся «мертвыми зонами» для устройств, которым требуются внешние электромагнитные сигналы — например, мобильных телефонов и радиоприемников.
• Кабинеты МРТ. Аппараты магнитно-резонансной томографии используют сильные магнитные поля и радиоволны для создания изображений тела. Помещения вокруг машин МРТ созданы как клетки Фарадея, чтобы внешние источники радиочастот не мешали визуализации, а также предотвращали выход избыточного количества излучения из комнаты МРТ.
• Военные и правительственные здания. Военные комнаты, операционные центры, центры обработки данных, конференц-офисы, а также комнаты промышленного шпионажа, безопасности и разведки часто состоят из клеток Фарадея. Это сделано для защиты комнаты и ее конфиденциальной или очень ценной информации внутри от взлома, подслушивания или даже кибервойны и атак с помощью ЭМИ (электромагнитного импульса). Однако те, кто работает в клетках Фарадея с электронным оборудованием, часто подвергаются гораздо более высокому риску воздействия электромагнитного поля, поскольку излучения остаются внутри здания.
• Примером современной клетки Фарадея является сумка ConcealShield® Privacy Pouch, которая полностью закрывает устройство, чтобы блокировать все излучения и все беспроводные сигналы на вход и выход. Это сумка предотвращают кражу личных данных и отслеживание мобильного устройства.

Существуют специальные металлические костюмы, работающие по принципу индивидуальной клетки Фарадея, изготовленные из волокон нержавеющей стали и меди.

Такие костюмы используют монтажники высоковольтных линий электропередач, ибо даже отключенная линия, длиной в много километров, скапливает на себе опасное количество статического заряда. А костюм защищает человека от поражения электрическим разрядом.

Подобные защитные комплекты на основе серебряной ткани защищают электромонтеров и от вредного воздействия электромагнитного поля высоковольтных установок, где электрическая составляющая очень высока. Такие комплекты, как утверждают их производители, предназначены для защиты:

• от воздействия электрического поля промышленной частоты;
• от воздействия тока смещения, вызванного переменным электромагнитным полем;
• от воздействия интенсивного электромагнитного излучения, возникающего при разряде между контактами разъединителей;
• от разрядов электрического тока при прикосновении к заземленным или изолированным предметам, частям оборудования, а также траве и мелкому кустарнику;
• от электротравм при попадании под наведенное или шаговое напряжение.

Комплекты создают замкнутое экранированное пространство вокруг тела человека, облаченного в костюм, исключая любое проникновение электрического поля внутрь. Все элементы комплектов изготавливаются из электропроводящих материалов и соединяются между собой каналами повышенной проводимости и электропроводящими контактными выводами. Благодаря таким костюмам тело человека шунтируется, и обеспечивается безопасное стекание токов электростатической или емкостной природы.

Любители катушек Тесла также используют костюмы, напоминающие индивидуальные клетки Фарадея. Ток просто стекает по поверхности костюма на проводящие части с меньшим сопротивлением, не причиняя ущерба человеку, участвующему в шоу.

Как видим, клетка Фарадея применяется сегодня много где. В клетки Фарадея заключают электрические установки высокого напряжения, клетки Фарадея используют в шоу, наконец любое производство, связанное с опасным микроволновым и другим электромагнитным излучением, не обходится без целых цехов и комнат, заключенных в клетки Фарадея.

Надеемся, что данная статья явилась для вас полезной, и теперь вы понимаете, насколько важное значение может иметь простое с виду устройство, напоминающее обычную коробку из сетки. Ведь Клетка Фарадея в различных применениях не только экранирует разнообразное чувствительное к электрическим полям и излучениям оборудование, но и бережет здоровье людей, предотвращая онкологические, и многие другие заболевания, которые могут быть вызваны чрезмерным действием электромагнитных излучений на живой организм.

• Почему в электроэнергетике выбран стандарт частоты 50 герц
• Магнитная яма Николаева
• Почему гудит трансформатор, источники вибрации и шума, что такое магнитострикция

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика

Поделитесь этой статьей с друзьями:

Что такое Клетка Фарадея и как она работает

Биография Майкла Фарадея наполнена множеством разнообразных открытий, но клетка Фарадея занимает среди них особое место. О том, что такое клетка Фарадея (КФ), как она работает и каким способом ее можно сделать своими руками, будет рассказано ниже в данном материале.

В англоязычной литературе клетка Майкла Фарадея называется Faraday Cage. Другие название, которое можно также встретить в сети — это экран или сетка Фарадея. Простыми словами устройство можно описать так — оно представляет собой металлическую клетку, которая не пропускает внутрь своего полого пространства электрическое поле. В первом опыте (1836 г.) это была комната, покрытая латунной плёнкой. На плёнке во время подключения ее к высоковольтному электростатическому генератору появлялся электрозаряд.

Поднесённый к плёнке электроскоп поднимал листочки, фиксируя наличие заряда, а потом опускал их внутрь комнаты, когда происходило прикосновение к внутренним стенам. Такой вариант показывал отсутствие в комнате электрического поля. Это предположение подтверждало и поведение животных в комнате, которые не изменяли свое поведение и вели себя вполне спокойно при подаче на внешние стены помещения высоковольтного заряда. В этот момент Фарадей понял, что клетка способно уменьшать или нейтрализовать внешнее поле. Однако экспериментально это было доказано гораздо позже.

Принцип работы

Ниже попытается выяснить про клетку Фарадея следующее: что это такое и на каком эффекте основан принцип ее работы.

Клетка Фарадея и ее принцип работы довольно прост: когда на одну стенку клетки начинает воздействовать электромагнитное поле, то внутри нее инициируется движение свободных электронов. В этот момент на противоположной стороне клетки начинает образовываться свое электрическое поле, которое пытается компенсировать действие данного внешнего поля. За счет того, что есть такой экран, внутрь клетки внешнее поле проникнуть не может.

Электроскоп — прибор, который позволяет обнаруживать наличие электрических зарядов у наэлектризованных предметов, взаимодействующих с ним. Индикатором и измерителем поля служат обычные листочки. О величине электрического поля судят по величине угла их отклонения от вертикали.

Понять, как работает данная клетка, позволяет приведенное ниже описание и изображение:

1. В клетке Фарадея отсутствует электрическое поле.
2. Электрическое поле начинает воздействовать на одну стенку клетки. За счет этого в ней начинается перераспределение заряженных частиц и поле пытается проникнуть внутрь клетки.
3. На другой стенке заряды также приходят в движение и компенсирует воздействие зарядов противоположной стенки. Поэтому внутри клетки создается своеобразный экран и возникающее электрическое поле нейтрализуется.

Практически полностью нейтрализовать воздействие внешнего поля невозможно. Этим сразу развенчивается одно из главных заблуждений людей, которые думают, что данный экран полностью защищает предметы внутри клетки от любых полей. Клетка лишь может максимально снизить его воздействие. Поэтому очень маленькое поле внутри клетки обычно присутствует всегда. При этом надо также понимать, что данное устройство не может обеспечить защиту от постоянных или медленно изменяющихся магнитных полей. Внутри такой клетки компас будет работать и укажет правильное расположение севера. То есть, магнитное поле Земли может без проблем проникать внутрь данной клетки.

Опыт с ведёрком для льда

Через 7 лет после опыта с клеткой Фарадей (1843г.), изучая статическое электричество и изолирующий эффект данного устройства, проводят знаменитый опыт с ведёрком для льда. Это был первый количественно точный эксперимент по электростатическим зарядам. Он наглядно продемонстрировал принципы, лежащие в основе электростатической индукции и клетки Фарадея.

Суть данного опыта заключался в следующем. В металлическое ведёрко для льда (кювета), стоящее на деревянной табуретке (изолятор), опускался латунный шарик на сухой шёлковой нити. К ведёрку снаружи был подсоединён позолоченный электроскоп. Электростатической машиной или лейденской банкой шар заряжался, а потом его начинали опускать в ведёрко.

Во время измерения заряда внутри ведерка электроскоп заземляли. При положительном заряде на шаре при приближении его к верхнему краю ведёрка лепестки начинали расходиться. Они отходили от вертикали до тех пор, пока шар полностью не входил внутрь ведёрка.

На картинках отражены 4 этапа опускания шара:

1. Начало опускания шара. Он ещё далеко от края ведёрка. Силовые линии от шара заходят внутрь ведёрка, до середины и частично огибают его снаружи до земли. Они также исходят от дна ведёрка на землю.
2. Шар частично погружён в ведёрко. Картина примерно такая же, только силовые линии глубже проникли внутрь емкости. Снаружи они полностью огибают ведёрко и исходят уже не только из его дна, но и из нижней внешней части.
3. Шар приблизился к самому дну, но не касается его. Силовые линии от него полностью распределены внутри ведёрка и не выходят наружу. Снаружи они по-прежнему исходят от дна к земле. Передвижения шара внутри емкости не изменяют угол наклона лепестков электроскопа. То есть заряд на наружной поверхности ведёрка остается постоянным и не зависит от положения шара внутри емкости.
4. Шар коснулся дна, внутри ведёрка нет силовых линий — шар разрядился. Снаружи картина силовых линий прежняя. Если представить другую картинку — поднятие шара из емкости со льдом. По мере поднятия шара электроскоп начал бы показывать уменьшение заряда на внешних стенках. При этом силовые линии от шара будут выходить за пределы ведра.

Получается, что в металлическом предмете (ведёрке) всегда присутствует множество свободных электронов, которые сразу же начинают реагировать на появление рядом с ними электрического поля. Возникновение такого поля инициирует опускающийся в ведерко заряженный шар.

Заряды противоположной полярности начинают притягиваться друг к другу. При положительном заряде на шаре к нему начнут притягиваться отрицательно заряженные электроны, которые скапливаются на внутренних стенках ведра. В то время как положительно заряженные заряды такой же величины собираются на наружных стенах. Снаружи и внутри контейнера соберутся заряды одной величины, равные заряду на шаре, но имеющие при этом противоположный знак. Это и есть процесс электростатической индукции. Он обратим, по мере извлечения шара и удаления его от ведра, эти заряды снизятся до нуля. Когда заряженный шар касается дна, заряды с шара вытекают и нейтрализует заряды на внутренних стенах. Затем он перераспределяется на внешние стены.

Чистый заряд на внутренних стенах проводника и внутри самого проводника всегда будет нулевым, даже если внутри него находится заряженный предмет. Если внешний заряд не касается внутренних стенок, то он индуцирует равный заряд противоположного знака на них. Если касается, то он вытекает и устремляется к внешним стенкам, выталкиваемый зарядом противоположного знака. И поэтому заряд на проводнике всегда распределяется по его поверхности, но внутрь не попадает.

Забавно и поучительно

Почти за 80 лет до опытов с клеткой Фарадея, этот же эффект обнаружил знаменитый американец Б. Франклин, причем на очень простом и изящном опыте: он просто опускал в заряженную металлическую банку незаряженный пробный шарик. Внутри банки шарик никак не реагировал, а снаружи вблизи стенок банки он притягивался к ним. Если шарик касался стенок банки изнутри, то становился незаряженным. Если снаружи, то наоборот заряжался.

Подводя краткие итоги таких экспериментов: был обнаружен эффект, при котором шарик внутри емкости разряжается, а снаружи ее наоборот заряжается. Однако считать это открытием все же нельзя, ведь во время экспериментов не были объяснены причины такого поведения зарядов.

Незадолго до этих опытов эффект клетки Фарадея был теоретически предсказан несколькими учеными: в 1813 это сделал француз Пуассон, а в 1828 англичанин Грин. Они объяснили, что поскольку внутри проводника электропотенциал неизменен, то и электрическое поле там отсутствует. Согласно всех проведенных опытов было сделано заключение, что поверхность проводника и есть экран, который исключает проникновение внутрь него электромагнитного поля.

Клетка и эффект Фарадея против магнитного и электромагнитного поля

Другая ситуация с постоянным или слабо изменяющимся магнитным полем. Стенки клетки с множеством выстроенных на их наружных поверхностях электронов абсолютно не препятствуют его проникновению внутрь. Что касается переменного электромагнитного поля, то оно не успевает возникнуть внутри проводника, так как там не появляется переменное электрополе, а значит и магнитное поле также отсутствует.

Если подобное поле высокочастотно, то КФ работает как экран, отражающий основную часть волн, остальное затухает в его скин-слое (поверхностном слое), нагревая последний из-за возникающих потерь, связанных с вихревыми токами.

Эффективность экранирования

Не всегда происходит полное экранирование внутренней поверхности проводника от статического внешнего электрополя. Это легко объясняется на примере с ледяным ведёрком: Даже когда заряженный шар опускается в контейнер ниже его верхнего края, часть силовых линий выходит наружу, а экранирование получается неполным. Когда Фарадей плотно закрывал ведёрко крышкой, вот тогда заряд экранировался полностью.

Эффективность КФ по снижению воздействия внешнего поля зависит от ряда факторов:

• Дистанция между источником поля и клеткой.
• Сетка — сечение ячеек и показатели электропроводности материала, из которого она изготавливается.
• Насколько мощный источник поля.
• Электромагнитные волны — их форма и частотность.

Клетка Майкла Фарадея, что и закономерно, будет эффективно работать в том случае, когда толщина стенок и глубина самой клетки будут больше, а размер ячейки наоборот меньше. Сплошные (без ячеек) виды КФ ослабляют электромагнитные поля сильнее сетчатых клеток в гораздо более широком частотном диапазоне.

Области применения клетки Фарадея

В экранировании большинства кабелей заложен принцип КФ. При этом выбираются хорошо проводящие материалы. Плюс размеры ячеек делаются значительно меньше длин волн, от которых экранируется данный кабель.

В микроволновой бытовой технике с дверцами также используется эффект клетки Фарадея. Это достигается за счет нанесения на дверцу мелкоячеистой решетки. Главное требование к последней — размер ячеек должен быть значительно меньше длины волн (частота 2.45х10 9 Гц или ~ 12 см).

Если хочется избежать обнаружения сотового телефона по излучению, можно просто поместить его в микроволновку (выключенную, конечно).

В защитных костюмах для высоковольтных линий применяется сетка из тонких волокон из меди или нержавейки. Такая конструкция, работающая на эффекте КФ, защищает от огромного статического заряда, скапливающегося на проводах и конструкции высоковольтных ЛЭП. По словам разработчиков такой спецодежды, работники могут не опасаться, ведь они надежно защищены от статического электричества и его воздействия.

Целый ряд помещений требует экранирования от внешних электромагнитных полей. Некоторые владельцы иногда защищают свои квартиры таким способом, но это встречается не так часто. Зачастую ее используют в помещениях с томографами, радиочастотных кабинах и различных лабораториях. Такой же способ используется для экранирования чувствительного электронного оборудования от радиопомех. Нужна подобная защита и при юстировке, тестировании электронных устройств.

При защите от удара молний используется стекание токов поверх клетки, исключающие попадание их внутрь. Аналоги КФ — пассажирские отсеки в самолётах и автомобилях, защищающие пассажиров от ударов молний. Пример бытового применения — бустерные сумки, которые представляют собой обычные хозяйственные сумки, обклеенные изнутри алюминиевой фольгой. Имитацией КФ можно считать лифты и тюремные помещения. Другие варианты использования эффекта Фарадея — различные военные и правительственные здания.

Окрашивание поверхностей и эффект Фарадея

Дефект, который возникает при окрашивании различных поверхностей, также был назван клеткой Фарадея. Причина его заключается в наличии зоны выталкивания, так как в углах и впадинах не получается нанести порошковую краску из-за наличия завихрений.

Для осаждения краски в углах, где возникает эффект Фарадея, необходимо обеспечить следующее:

• хорошее заземление краскопульта, окрашиваемого изделия и самого работника;
• достаточная по силе скорость распыления краски;
• постоянный контроль электростатического поля.

Самостоятельное изготовление КФ

Рассмотрим ниже, как сделать клетку Фарадея своими руками. Небольшое устройство для хранения маленьких приборов, оборудования, гаджетов можно изготовить из двух основных компонентов: рулонной пищевой (лучше упрочнённой) фольги и фанерного ящика. Фольгой оклеить все поверхности ящика и крышки (снаружи и внутри). Наклеивание фольги довольно легко можно сделать при помощи обычного скотча.

Любые зазоры или разрывы при оклеивании исключаются. На дно ящика можно положить коврик из любого мягкого материала, ведь это позволит защитить хранимый инвентарь от возможных ударов при падении.

Подводя итоги

Клетка Фарадея очень полезное открытие, которое позволило защитить людей от различных электромагнитных полей (удар молнии, статическое электричество и др.) В нашей жизни данный эффект используется повсеместно, например, в самолетах, поездах, лифтах, бытовой технике. Сфера применения данного эффекта постоянно увеличивается. Ниже вы можете посмотреть видео, которое позволит ещё лучше понять, как работает это изобретение.

Видео по теме

• Главная
• Электропроводка
• Заземление и защита

Клетка Фарадея: что это такое, как устроено и для чего нужно

Клетка Фарадея звучит не менее загадочно, чем выглядит. Впервые изобретенная в XIX веке, клетка имеет ряд практических применений, но по большей части на сегодня это забавный аттракцион. Как же он работает?

Никита Шевцев

Клетки Фарадея и правда окружают вас, просто вы их не замечаете. Вот как они работают и почему могут быть очень полезны

Клетка Фарадея — это, по сути, контейнер или щит, который блокирует электромагнитное излучение во всем электромагнитном спектре, например, радиоволны и микроволны. Она работает по принципу, согласно которому при столкновении электромагнитного поля с чем-то, способным проводить электричество, электрические заряды остаются снаружи проводника, и не могут попасть внутрь.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Это также означает, что клетка, изготовленная из материала, способного проводить электричество, предотвратит прохождение определенного электромагнитного излучения. Это относится как к постоянным, или электростатическим полям, так и к изменяющимся электродинамическим полям.

Клетка Фарадея может быть изготовлена из любого материала, способного проводить электричество. Это может быть проволочная сетка, металлические листы или мотки проволоки. Они могут быть любой формы, например, коробки, сферы или цилиндра, и любого размера, от очень маленьких до очень больших. Даже алюминиевая фольга может быть материалом для клетки Фарадея.

Наружное покрытие, или проводник, может быть чрезвычайно тонким, как фольга, но если сделать его толще, это обеспечит дополнительную защиту от мощных электрических полей. Клетки Фарадея могут быть сложными или чрезвычайно простыми: их размер может варьироваться от обувной коробки до целого здания. Положите свой телефон в пластиковый чехол, а затем окружите его, например, алюминиевой фольгой, и это будет импровизированная клетка Фарадея.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Если у вас на кухне есть микроволновая печь, она сама по себе является клеткой Фарадея, удерживающей микроволны в ловушке внутри прибора, чтобы они нагревали вашу пищу и не выходили наружу. Так что стоять рядом с микроволновкой можно — ее излучение вам не навредит.

Сканеры магнитно-резонансной томографии (МРТ) в медицинских учреждениях также есть клетки Фарадея, которые позволяют предотвратить попадание радиосигналов в помещение и вмешательство их в работу оборудования.

Клетка Фарадея

Когда мы говорим о Клетка Фарадея речь идет о емкости, покрытой электропроводящими материалами. Майкл Фарадей был ученым, внесшим большой вклад в мир науки. Благодаря этому ученому, многие элементы, которые мы используем в наши дни, применили принцип клетки Фарадея.

В этой статье мы расскажем вам все, что вам нужно знать о клетке Фарадея, ее характеристиках и областях применения.

Características principales

Когда мы говорим о клетке Фарадея, мы имеем в виду контейнер, покрытый электропроводящими материалами. Эти проводящие материалы могут быть металлическими пластинами или сетками. Набор этих материалов работает как щит от воздействия электрического поля извне. Благодаря открытию Майкла Фарадея во многих элементах, которые мы используем в повседневной жизни, действует принцип этой клетки. Некоторые из примеров элементов, которые мы используем в повседневной жизни и которые следуют этому принципу кабели, автомобили, самолеты и микроволновые печи, и т.д.

Форма и размер элементов могут меняться, как и материалы, которыми покрыта клетка Фарадея. Чтобы полностью понять все характеристики клетки Фарадея, мы собираемся совершить путешествие во времени, чтобы понять ее историю.

В начале всего этого Майкл Фарадей В 1836 году он провел эксперименты, которые позволили ему построить эту изоляционную клетку. Он носит имя своего изобретателя, поскольку он был человеком, который заметил, что проводящий материал проявляет эффекты электрического разряда только снаружи. Этот тип эксперимента показал, что заряды на проводнике могут распределяться таким образом, что они могут нейтрализовать электрические поля, возникающие внутри.

Чтобы проверить последствия этого открытия, Фарадей покрыл стены комнаты алюминиевыми листами.. Он использовал электростатический генератор и начал прикладывать высоковольтные разряды к внешней стороне комнаты. С помощью электроскопа он смог убедиться, что электрическое поле внутри комнаты равно нулю. Электроскоп — это устройство, которое позволяет нам обнаруживать наличие электрических зарядов внутри тела. Благодаря этому типу устройства можно предотвратить большое количество несчастных случаев в сфере электричества.

Благодаря эксперименту с клеткой Фарадея и многим другим этот ученый был одним из тех, кто сделал возможным практическое использование электричества, которое мы знаем сегодня.

Как работает клетка Фарадея

Посмотрим, каковы основы работы этой клетки. Когда мы прикладываем электрическое поле к контейнеру, почти покрытому металлическими материалами, такими как Это алюминиевая или металлическая сетка, мы знаем, что контейнер работает как поляризованный электрический проводник. Когда этот контейнер становится поляризованным, он заряжается положительными зарядами в направлении движения внешнего электромагнитного поля. Мы знаем, что, хотя он заряжается положительно снаружи, он заряжается отрицательно в обратном направлении. Таким образом создается поле равной величины, но в части, противоположной приложенному электромагнитному полю.

Сумма обоих полей как внутри указанного контейнера, так и снаружи равно нулю. Это происходит благодаря тому, что проводящие материалы упорядочивают все свои заряды всякий раз, когда они встречаются с внешними электрическими полями. Таким образом, им удается упорядочить свои заряды на поверхности таким образом, чтобы внутреннее поле имело нулевое значение.

Как сделать клетку Фарадея

Если вы хотите попробовать такие эксперименты, как подъемник Майкла Фарадея, вы можете попробовать сделать клетку Фарадея самостоятельно. Например, мы можем полностью обернуть телефон алюминием. Если мы это сделаем, мы полностью заблокируем ваш сигнал. Изготовить такую ​​клетку очень просто. Нам просто нужно заключить определенное пространство в проводящий материал. Все необходимые материалы вполне доступны. Мы можем использовать металлические материалы, такие как алюминиевая фольга, коробки, металлическая сетка или стальной мусорный бак.

Прежде чем приступить к созданию фарадеевской фауны, мы должны принять во внимание некоторые вещи:

• Если мы собираемся использовать сетки или сетки, отверстия в этом проводнике должны быть меньше, чем длина сигнала, который нужно заблокировать.
• Внутреннее пространство должно быть полностью изолировано без каких-либо трещин. Трещины существуют клетка Фарадея не будет полностью изолирована.
• Толщина проводника должна соответствовать частоте, которую вы хотите заблокировать.

Есть много способов сделать клетку Фарадея. Давайте посмотрим, каковы основные этапы изготовления такой клетки:

• Он образует цилиндр, состоящий из металлической сетки и алюминиевой платформы.
• Вы должны включить радио и настроиться на платформе. Затем фактически установите металлический сетчатый цилиндр на платформу. После того, как вы положили металлическую сетку, вы должны убедиться, что радиосигнал начинает портиться. Это означает, что электромагнитные волны, которые должно принимать радио, прерываются размещением металлической сетки.
• Воспользуйтесь мобильными телефонами и убедитесь, что они могут звонить или принимать звонки. Затем заверните один из телефонов в лист алюминиевой фольги, и при звонке с этого телефона вы заметите, что сигнал заблокирован.

примеров

Некоторые примеры клетки Фарадея сегодня можно увидеть на множестве примеров из повседневной жизни. Один из них — когда мы продолжаем в лифте или в здании из металлической решетки. В этих местах наши сотовые телефоны не работают. Так же бывает и с микроволновкой. Чтобы волны не ускользнули наружу, сделана клетка Фарадея, чтобы избежать вредного воздействия на здоровье. Такие же специальные костюмы электротехников.

Если мы встретили нашу машину во время грозы, оставаясь в ней, мы защищены от молнии.

Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о фарадеевской фауне и ее характеристиках.

Полный путь к статье: Renovables Verdes » Общие » обучение » Клетка Фарадея

Будьте первым, чтобы комментировать