Kas ir Faraday būris?

1836. gadā angļu fiziķis un izgudrotājs Maikls Faradejs izveidoja īpašu ierīci aprīkojuma ekranēšanai no elektromagnētiskā starojuma. Šī ierīce ir būtiska šai dienai, un tāpat kā iepriekš tai ir zinātnieka vārds. Tas ir par Faraday būru.

Šī ierīce ir aizsargājošs būris, kas izgatavots no ļoti vadītspējīga metāla, un, kā likums, ir iezemēts. Arī šīs vienkāršās ierīces darbības princips ir diezgan vienkāršs:

Kad ārējais elektriskais lauks iedarbojas uz šūnu, šūnas metāla brīvie elektroni nonāk kustībā, un struktūras pretējās puses tiek uzlādētas tā, ka to lauks kompensē ārējo elektrisko lauku.

To var pārbaudīt vienkāršā eksperimentā ar diviem elektroskopiem un Faraday būru, kas uzlādēts no augstsprieguma avota: ar Faraday misiņa būra iekšējo virsmu piestiprināts un tajā ievietots elektroskops neuzrādīs elektrības lādiņa klātbūtni, un ārēji savienots elektroskops parādīs.

Pastāvīgs magnētiskais lauks, atšķirībā no elektriskā lauka, bez traucējumiem iekļūs šūnā. Tomēr, tā kā šūna pārmeklē mainīgu elektrisko lauku, kas rada mainīgu magnētisko lauku, mainīgais magnētiskais lauks neieplūst šūnā, jo tam vienkārši nav laika rasties. Šī iemesla dēļ Faraday būris aizsargā savu iekšējo telpu un tajā esošos objektus ne tikai no elektriskā lauka, bet arī no ārēju elektromagnētisko viļņu iedarbības.

Ja mēs pievērsīsim uzmanību augstām frekvencēm, tad augstas frekvences elektromagnētiskie viļņi (salīdzinājumā ar šūnas režģa lielumu) daļēji atstarosies no šūnas un vienkārši iznīks metāla biezumā, izraisot tajā virpuļstrāvas, un galu galā izkliedēsies siltuma forma.

Neskatoties uz to, Faraday būra skrīninga funkcijas efektivitāte ir saistīta ar šādiem parametriem: ar virsmas slāņa (ādas slāņa) dziļumu, ar šūnas metāla biezumu un ar atveres lielumu attiecībā pret ārējā starojuma viļņa garumu, no kura ir nepieciešama ekranēšana. Tātad kabeļu ekranēšanai tiek izmantoti Faraday būri ar vadiem, kuru konstrukcija ir izgatavota no labi vadošiem materiāliem. Šūnas izmēram Faradeja būra efektīvai darbībai obligāti jābūt daudz mazākam par ekranētā starojuma viļņa garumu.

Faradeja būra veids, kurā ikviens var sastapties mikroviļņu krāsns. Uz mikroviļņu durvīm ir metāla režģis, kura šūnas ir diezgan mazas, salīdzinot ar magnetrona radīto viļņa garumu. Mikroviļņu krāsns darbojas ar frekvenci 2450 MHz, un viļņa garums šeit ir nedaudz lielāks par 12 cm, acīmredzot režģis uz mikroviļņu durvīm viegli aizsargā šo starojumu, neļaujot tam iziet ārā.

Pārējās šūnas lomu mikroviļņu krāsnī spēlē metāla kamera, kurā atrodas uzkarsēts ēdiens. Starp citu, ja mikroviļņu krāsnī ievietojat mobilo tālruni (izslēgtu!), Tas atradīsies ārpus tīkla pārklājuma zonas, jo mobilā mobilā tālruņa viļņi ir pat garāki nekā mikroviļņu magnetrona radītie viļņi.

Ir metāla uzvalki, kas darbojas pēc individuāla Faraday būra principa un ir izgatavoti no nerūsējošā tērauda un vara šķiedrām. Šādus tērpus izmanto augstsprieguma elektrolīniju uzstādītāji, jo pat atvienota, daudzus kilometrus gara līnija uz sevi uzkrāj bīstamu statiskās lādiņa daudzumu. Uzvalks aizsargā cilvēku no elektriskās strāvas trieciena.

Šādi aizsargkomplekti, kuru pamatā ir sudraba audums, aizsargā elektriķus no kaitīgās ietekmes, ko rada augstsprieguma iekārtu elektromagnētiskais lauks, kur elektriskā sastāvdaļa ir ļoti augsta. Pēc ražotāju domām, šādi komplekti ir paredzēti, lai aizsargātu:

• no pakļaušanas rūpnieciska frekvences elektriskā lauka iedarbībai;

• no neobjektīvās strāvas ietekmes, ko izraisa mainīgs elektromagnētiskais lauks;

• no intensīva elektromagnētiskā starojuma iedarbības, ko rada izlāde starp atdalītāju kontaktiem;

• no elektriskās strāvas izlādēšanās, pieskaroties iezemētiem vai izolētiem objektiem, aprīkojuma daļām, kā arī zālei un maziem krūmiem;

• no elektriskiem ievainojumiem, saskaroties ar indukciju vai pakāpju spriegumu.

Komplekti rada slēgtu ekranētu telpu ap uzvalkā tērptas personas ķermeni, izslēdzot jebkādu elektriskā lauka iespiešanos tajā. Visi komplektu elementi ir izgatavoti no elektrību vadošiem materiāliem, un tos savstarpēji savieno paaugstinātas vadītspējas kanāli un elektriski vadošie kontaktu vadi. Pateicoties šādiem uzvalkiem, cilvēka ķermenis tiek manevrēts un tiek nodrošināta droša elektrostatiskā vai kapacitīvā strāvas aizplūšana.

Mīļotājiem Tesla spoles izmanto arī kostīmus, kas atgādina atsevišķus Faraday būrus. Strāva vienkārši plūst uz leju no tērpa virsmas uz vadošām daļām ar mazāku pretestību, neradot kaitējumu personai, kura piedalās šovā.

Kā redzat, Faraday būris mūsdienās tiek izmantots daudz kur. Augstsprieguma elektriskās instalācijas ir ievietotas Faraday būros, Faraday būri tiek izmantoti izrādē, visbeidzot, jebkura ražošana, kas saistīta ar bīstamu mikroviļņu un citu elektromagnētisko starojumu, nav pabeigta bez veselas darbnīcas un telpām, kas norobežotas Faraday būros.

Mēs ceram, ka šis raksts jums bija noderīgs, un tagad jūs saprotat, cik svarīga var būt vienkārša izskata ierīce, kas atgādina parasto acu lodziņu. Galu galā Faraday būris dažādās lietojumprogrammās ne tikai aizsargā dažādas iekārtas, kas ir jutīgas pret elektriskajiem laukiem un radiāciju, bet arī aizsargā cilvēku veselību, novēršot vēzi un daudzas citas slimības, kuras var izraisīt pārmērīga dzīva organisma elektromagnētiskā starojuma iedarbība.