Čo je to Faradayova klietka?

Už v roku 1836 anglický fyzik a vynálezca Michael Faraday vytvoril špeciálne zariadenie na tienenie zariadení pred elektromagnetickým žiarením. Toto zariadenie je relevantné pre tento deň a rovnako ako predtým nesie meno vedca. Je to o Faradayovej klietke.

Toto zariadenie je ochranná klietka vyrobená z vysoko vodivého kovu a spravidla uzemnená. Princíp činnosti tohto jednoduchého zariadenia je tiež celkom jednoduchý:

Keď na bunky pôsobí vonkajšie elektrické pole, voľné elektróny kovu bunky sa dostanú do pohybu a opačné strany štruktúry sa nabijú tak, aby ich pole kompenzovalo vonkajšie elektrické pole.

Toto je možné skontrolovať jednoduchým experimentom s dvoma elektroskopmi a Faradayovou klietkou nabitou z vysokonapäťového zdroja: elektroskop pripevnený k vnútornému povrchu mosadznej klietky Faraday a umiestnený vo vnútri, nebude ukazovať prítomnosť elektrického náboja a externe pripojený elektroskop.

Konštantné magnetické pole, na rozdiel od elektrického poľa, bez prekážok preniká do bunky. Pretože je však striedavé elektrické pole vytvárajúce striedavé magnetické pole bunkou chránené, striedavé magnetické pole neprenikne do bunky, pretože jednoducho nemá čas na vznik. Z tohto dôvodu Faradayova klietka chráni svoj vnútorný priestor a predmety v ňom nielen pred elektrickým poľom, ale aj pred pôsobením vonkajších elektromagnetických vĺn.

Ak venujeme pozornosť vysokým frekvenciám, potom sa elektromagnetické vlny s vysokou frekvenciou (v porovnaní s veľkosťou bunky bunkovej mriežky) čiastočne odrazia od bunky a jednoducho v nej vymiznú v hrúbke kovu, čo v nich vyvolá vírivé prúdy a nakoniec sa rozptýli do forma tepla.

Účinnosť skrínovacej funkcie Faradayovej klietky je napriek tomu spojená s nasledujúcimi parametrami: s hĺbkou povrchovej vrstvy (povrchová vrstva), s hrúbkou kovu bunky a s veľkosťou otvoru vzhľadom na vlnovú dĺžku vonkajšieho žiarenia, od ktorého sa vyžaduje tienenie. Na tienenie káblov sa preto používajú Faradayove klietky s vodičmi štruktúry vyrobenej z dobre vodivých materiálov. Veľkosť buniek na efektívnu činnosť Faradayovej klietky musí byť nevyhnutne oveľa menšia ako vlnová dĺžka tieneného žiarenia.

Typ Faradayovej klietky, v ktorej sa všetci môžu stretnúť mikrovlnná rúra, Na mikrovlnných dverách je kovová mriežka, ktorej bunky sú v porovnaní s vlnovou dĺžkou vytvorenou magnetrónom pomerne malé. Mikrovlnná rúra pracuje pri frekvencii 2450 MHz a vlnová dĺžka je tu o niečo viac ako 12 cm. Je zrejmé, že mriežka na mikrovlnných dverách toto žiarenie ľahko chráni, čím sa zabráni tomu, aby sa dostal von.

Úlohu zvyšku bunky v mikrovlnnej rúre hrá kovová komora, v ktorej sa nachádza zohriate jedlo. Mimochodom, ak vložíte mobilný telefón do mikrovlnnej rúry (vypnuté!), Bude mimo dosahu pokrytia siete, pretože štandardné bunkové vlny GSM sú ešte dlhšie ako vlny generované mikrovlnným magnetrónom.

Existujú kovové obleky, ktoré pracujú na princípe individuálnej Faradayovej klietky, vyrobené z nehrdzavejúcej ocele a medených vlákien. Takéto kostýmy používajú inštalatéri vysokonapäťových elektrických vedení, pretože dokonca aj odpojené vedenie dlhé mnoho kilometrov akumuluje nebezpečné množstvo statického náboja samo o sebe. Oblek chráni osobu pred úrazom elektrickým prúdom.

Takéto ochranné súpravy na báze striebornej tkaniny chránia elektrikárov pred škodlivými účinkami elektromagnetického poľa vysokonapäťových inštalácií, kde je elektrická časť veľmi vysoká. Takéto súpravy sú podľa ich výrobcov určené na ochranu:

• z vystavenia priemyselnému kmitočtu elektrickému poľu;

• z účinkov predpätého prúdu spôsobeného striedavým elektromagnetickým poľom;

• z vystavenia intenzívnemu elektromagnetickému žiareniu spôsobenému výbojom medzi kontaktmi odpojovačov;

• z výbojov elektrického prúdu pri dotyku s uzemnenými alebo izolovanými predmetmi, časťami zariadení, ako aj trávou a malými kríkmi;

• z úrazov elektrickým prúdom pri vystavení indukovanému alebo stupňovému napätiu.

Súpravy vytvárajú uzavretý tienený priestor okolo tela osoby oblečenej v obleku, vylučujúc akýkoľvek prienik do elektrického poľa vo vnútri. Všetky prvky súprav sú vyrobené z elektricky vodivých materiálov a sú vzájomne prepojené kanálmi so zvýšenou vodivosťou a elektricky vodivými kontaktnými vodičmi. Vďaka takýmto oblekom je ľudské telo posunuté a je zabezpečená bezpečná drenáž prúdov elektrostatickej alebo kapacitnej povahy.

milovníci Tesla cievky používajú tiež kostýmy pripomínajúce jednotlivé Faradayove klietky. Prúd jednoducho steká po povrchu obleku do vodivých častí s menším odporom bez toho, aby spôsobil škodu osobe zúčastnenej na výstave.

Ako vidíte, Faradayova klietka sa dnes používa veľa. Vysokonapäťové elektrické inštalácie sú uzavreté vo Faradayových klietkach, Faradayove klietky sa používajú v prehliadke, konečne akákoľvek výroba spojená s nebezpečným mikrovlnným žiarením a iným elektromagnetickým žiarením nie je úplná bez celých dielní a miestností uzavretých vo Faradayových klietkach.

Dúfame, že tento článok bol pre vás užitočný, a teraz chápete, aké dôležité môže byť zariadenie s jednoduchým vzhľadom, ktoré pripomína bežnú sieťovinu. Faraday Cage v rôznych aplikáciách chráni nielen rôzne zariadenia citlivé na elektrické polia a žiarenie, ale chráni aj zdravie ľudí prevenciou rakoviny a mnoho ďalších chorôb, ktoré môžu byť spôsobené nadmerným vystavením živého organizmu elektromagnetickému žiareniu.