Co je to Faradayova klec?

V roce 1836 vytvořil anglický fyzik a vynálezce Michael Faraday speciální zařízení pro stínění zařízení před elektromagnetickým zářením. Toto zařízení je relevantní pro tento den a jako dříve nese jméno vědce. Jde o Faradayovu klec.

Toto zařízení je ochranná klec vyrobená z vysoce vodivého kovu, která je zpravidla uzemněna. Princip fungování tohoto jednoduchého zařízení je také docela jednoduchý:

Když vnější elektrické pole působí na buňku, volné elektrony kovového kovu buňky se začnou pohybovat a opačné strany struktury jsou nabíjeny tak, aby jejich pole kompenzovalo vnější elektrické pole.

To lze zkontrolovat jednoduchým experimentem se dvěma elektroskopy a Faradayovou klecí nabitou z vysokonapěťového zdroje: elektroskop připojený k vnitřnímu povrchu mosazné klece Faraday a umístěn uvnitř, nebude ukazovat přítomnost elektrického náboje a externě připojený elektroskop.

Konstantní magnetické pole, na rozdíl od elektrického pole, pronikne do buňky bez překážek. Protože je však střídavé elektrické pole vytvářející střídavé magnetické pole buňkou chráněno, střídavé magnetické pole neproniká do buňky, protože prostě nemá čas na vznik. Z tohoto důvodu Faradayova klec chrání svůj vnitřní prostor a předměty v něm nejen před elektrickým polem, ale také před působením vnějších elektromagnetických vln.

Pokud budeme věnovat pozornost vysokým frekvencím, pak se elektromagnetické vlny o vysoké frekvenci (ve srovnání s velikostí buňky buněčné mřížky) částečně odrazí od buňky a jednoduše jednoduše vymřou v tloušťce kovu, indukují v něm vířivé proudy a nakonec se rozptýlí do forma tepla.

Účinnost screeningové funkce Faradayovy klece je nicméně spojena s následujícími parametry: s hloubkou povrchové vrstvy (povrchové vrstvy), s tloušťkou kovu buňky a s velikostí otvoru vzhledem k vlnové délce vnějšího záření, od kterého je požadováno stínění. Pro stínění kabelů se tedy používají Faradayovy klece s vodiči struktury vyrobené z dobře vodivých materiálů. Velikost buněk, pro efektivní provoz Faradayovy klece, musí být nutně mnohem menší než vlnová délka stíněné radiace.

Typ Faradayovy klece, se kterou se mohou všichni setkat mikrovlnná trouba. Na mikrovlnných dveřích je kovová mřížka, jejíž buňky jsou ve srovnání s vlnovou délkou vytvářenou magnetronem poměrně malé. Mikrovlnná trouba pracuje na frekvenci 2450 MHz a vlnová délka je zde o něco více než 12 cm. Je zřejmé, že mřížka na mikrovlnných dvířkách toto záření snadno chrání a zabraňuje tak vniknutí ven.

Role zbytku buňky v mikrovlnné troubě hraje kovová komora, ve které se nachází ohřívané jídlo. Mimochodem, pokud vložíte mobilní telefon do mikrovlnné trouby (vypnuto!), Bude mimo oblast pokrytí sítě, protože standardní buněčné vlny GSM jsou dokonce delší než vlny generované mikrovlnným magnetronem.

Existují kovové obleky, které pracují na principu jednotlivé Faradayovy klece, vyrobené z nerezové oceli a měděných vláken. Takové kostýmy používají instalační pracovníci silnoproudých vedení, protože dokonce i odpojené vedení dlouhé mnoho kilometrů akumuluje na sobě nebezpečné množství statického náboje. Oblek chrání osobu před úrazem elektrickým proudem.

Takové ochranné sady založené na stříbrném plátně chrání elektrikáře před škodlivými účinky elektromagnetického pole vysokonapěťových instalací, kde je elektrická součástka velmi vysoká. Tyto soupravy jsou podle jejich výrobců chráněny:

• z vystavení elektrickému poli průmyslové frekvence;

• z účinků zkresleného proudu způsobeného střídavým elektromagnetickým polem;

• z vystavení intenzivnímu elektromagnetickému záření způsobenému výbojem mezi kontakty odpojovačů;

• z výbojů elektrického proudu při dotyku s uzemněnými nebo izolovanými předměty, částmi zařízení, jakož i trávou a malými keři;

• od úrazů elektrickým proudem při vystavení indukovanému nebo stupňovému napětí.

Soupravy vytvářejí uzavřený stíněný prostor kolem těla osoby oblečené v obleku, vylučující jakoukoli penetraci elektrického pole uvnitř. Všechny prvky souprav jsou vyrobeny z elektricky vodivých materiálů a jsou vzájemně propojeny kanály se zvýšenou vodivostí a elektricky vodivými kontaktními vodiči. Díky těmto oblekům je lidské tělo posunuto a je zajištěna bezpečná drenáž proudů elektrostatické nebo kapacitní povahy.

Milenci Tesla cívky také použít kostýmy připomínající jednotlivé Faradayovy klece. Proud jednoduše stéká po povrchu obleku do vodivých částí s menším odporem, aniž by způsobil poškození účastníkovi výstavy.

Jak vidíte, Faradayova klec se dnes používá tam, kde je hodně. Vysokonapěťové elektrické instalace jsou uzavřeny v Faradayových klecích, Faradayovy klece jsou použity v show, konečně, žádná výroba spojená s nebezpečnou mikrovlnnou troubou a jiným elektromagnetickým zářením není kompletní bez celých dílen a místností uzavřených v Faradayových klecích.

Doufáme, že tento článek byl pro vás užitečný, a nyní chápete, jak důležité může být zařízení s jednoduchým vzhledem, které připomíná běžnou síťku. Koneckonců, klec Faraday v různých aplikacích chrání nejen celou řadu zařízení citlivých na elektrická pole a záření, ale také chrání zdraví lidí prevencí rakoviny a mnoho dalších nemocí, které mohou být způsobeny nadměrným vystavením elektromagnetického záření živému organismu.