• Mi az a Faraday ketrec?
• A Faraday-ketrec története
• Hogyan működik a Faraday ketrec?
• Hogyan készítsünk Faraday ketrecet?
• Példák a Faraday-ketrecre

Elmagyarázzuk, mi a Faraday-ketrec, a történetét, hogyan működik és hogyan épül fel. Illetve példák a mindennapi életből.

Sok tető Faraday-ketrecként működik, hogy elszigetelje a belső teret az elektromosságtól.

Mi az a Faraday ketrec?

A Faraday ketrec egy anyagokkal bélelt tartály elektromos vezetők (például fémlemezek vagy háló), amely pajzsként működik az a elektromos mező külföldről érkezik.

Sok olyan elem, amelyet a mindennapi életben használunk, a Faraday-ketrec elvét alkalmazza, például: kábelek, mikrohullámú sütők, autók és repülők. Alakja és mérete, valamint a bevonat anyaga változhat.

A Faraday-ketrec története

1836-ban Michael Faraday elvégezte azokat a kísérleteket, amelyek lehetővé tették számára a szigetelőketrec megépítését.

A Faraday-ketrec nevét feltalálójáról, Michael Faraday (1791-1867) brit fizikusról kapta, aki megfigyelte, hogy a vezetőképes anyagok csak kívülről mutatják az elektromos kisülés hatását. Ez azt látszott jelezni, hogy a vezető töltései oly módon oszlanak el, hogy kioltsák a belső elektromos mezőket.

Ennek bizonyítására Faraday 1836-ban alumíniumlemezekkel borította be egy szoba falait. Elektrosztatikus generátor segítségével nagy kisüléseket alkalmazott feszültség az említett helyiségen kívül. És elektroszkóppal (egy olyan eszközzel, amely érzékeli a elektromos töltések testben) tudta ellenőrizni, hogy a helyiségben az elektromos tér nulla.

Ennek és sok más kísérletnek köszönhetően Faraday előkelő helyet foglal el azon tudósok között, akik lehetővé tették a elektromosság gyakorlati haszna van, amit ma ismerünk.

Hogyan működik a Faraday ketrec?

Amikor elektromos mezőt alkalmaznak egy alumínium- vagy fémhálóval bevont tartályra, a tartály polarizált elektromos vezetőként működik.

Polarizálva a vezető pozitív töltésű lesz abban az irányban, amelyben a külső elektromágneses tér mozog, ugyanakkor negatív töltésűvé válik az ellenkező irányba, ami egyenlő nagyságú, de azzal ellentétes elektromos mezőt hoz létre. alkalmazott.

Mindkét mező összege az említett tartályban vagy Faraday-ketrecben nullával egyenlő. Vagyis a vezető anyagok külső elektromos mezők jelenlétében mindig úgy rendezik töltéseiket a felületükön, hogy a belső elektromos tér nulla legyen.

Hogyan készítsünk Faraday ketrecet?

Ha teljesen alumíniumba csomagolja a telefont, az blokkolja a jelét.

A Faraday-ketrec elkészítése egyszerű: csak egy bizonyos teret kell bezárni egy vezető anyagba. A szükséges anyagok meglehetősen hozzáférhetőek: fém képernyők, alufólia, dobozok vagy akár egy acél szemetes.

Mielőtt továbblépnénk, a következőket kell figyelembe vennünk:

• Ha dróthálót vagy rácsot (például csirkeólokhoz használtakat) használunk, akkor a vezetékben lévő lyukaknak kisebbnek kell lenniük, mint a hossz blokkolandó jel.
• A belső teret teljesen szigetelni kell, repedések nélkül.
• A használandó vezeték vastagsága a blokkolni kívánt frekvenciától függ.

Faraday ketrec készítésének számos módja van, de ezzel az egyszerű kísérlettel ellenőrizhetjük a jellegzetes árnyékoló hatását:

• Készítsen hengert fémhálóval és alumínium platformmal.
• Helyezzen egy behangolt rádiót az emelvényre, majd szerelje fel a dróthálós hengert az emelvényre. Azonnal észreveszi, hogyan áll le a rádióadás. Az elektromágneses hullámokat, amelyeket a rádiónak fogadnia kell, a háló elhelyezése megszakítja.
• Vegyen elő két mobiltelefont, és ellenőrizze, hogy azok nehézség nélkül tudnak-e hívásokat kezdeményezni és fogadni. Ezután csomagolja be az egyik telefont alufóliába. Amikor hívást kezdeményez erre a telefonra, észre fogja venni, hogy a jel blokkolva van.

Példák a Faraday-ketrecre

A Faraday-ketrecek működésének elve számos példában megfigyelhető a mindennapi életből:

• Amikor észrevesszük, hogy a mobiltelefonunk nem működik liftben vagy fémrácsokból álló épületben, akkor a Faraday-ketrec elvének megnyilvánulásával állunk szemben.
• Mikrohullámú sütőink Faraday ketrecekkel vannak felszerelve, hogy megakadályozzák hullámok külföldre menekülni és valamilyen káros hatást gyakorolni ránk Egészség.
• A nagyfeszültségű vezetékeket javító villanyszerelők speciális ruhái.
• Zivatar idején autóvezetéskor ajánlatos a járműben tartózkodni, mert villámlás esetén a teste Faraday-ketrecként fog működni.
• Fémfóliákat vagy hálót helyeznek el az MRI-laboratóriumok falán is, ahol MRI-t végeznek, hogy megakadályozzák a hullámok kiszökését, és megóvják a kezelők egészségét.
• A kibertámadások jelentős kínálatot generáltak Termékek hogy gátolja az esetleges hackerek által küldött elektromágneses hullámokat. Különféle Üzleti Kiegészítőket kínálnak, hogy készülékeinket láthatatlanná tegyék a vezeték nélküli kapcsolatok terén: a Faraday ketrec elve alapján gyártott huzatokat autókulcsokhoz, hátizsákokhoz, borítékokhoz, pénztárcákhoz vagy aktatáskákhoz.