Какво представлява клетката на Фарадей?

Още през 1836 г. английският физик и изобретател Майкъл Фарадей създава специално устройство за екраниране на оборудване от електромагнитно излъчване. Това устройство е актуално и до днес и, както и преди, носи името на учен. Става въпрос за клетката на Фарадей.

Това устройство е защитна клетка, изработена от високопроводим метал и, като правило, заземена. Принципът на работа на това просто устройство също е доста прост:

Когато върху клетката действа външно електрическо поле, свободните електрони на метала на клетката влизат в движение, а противоположните страни на структурата се зареждат така, че тяхното поле компенсира външното електрическо поле.

Това може да се провери в обикновен експеримент с два електроскопа и клетка Faraday, заредена от източник на високо напрежение: електроскоп, прикрепен към вътрешната повърхност на месингова клетка Faraday и поставен вътре, няма да покаже наличието на електрически заряд, а електроскоп, свързан външно, ще покаже.

Постоянно магнитно поле, за разлика от електрическото поле, ще проникне в клетката без препятствия. Въпреки това, тъй като променливото електрическо поле, генериращо променливото магнитно поле, е защитено от клетката, променливото магнитно поле не прониква в клетката, тъй като просто няма време да възникне. Поради тази причина клетката Фарадей защитава вътрешното си пространство и предметите в него не само от електрическото поле, но и от действието на външни електромагнитни вълни.

Ако обърнем внимание на високите честоти, тогава електромагнитните вълни с висока честота (в сравнение с размера на клетката на клетъчната мрежа) частично ще се отразяват от клетката и просто просто ще изчезнат в дебелината на метала, предизвиквайки вихрови токове в него и в крайна сметка се разсейват в формата на топлина.

Независимо от това, ефективността на екраниращата функция на клетка Faraday е свързана със следните параметри: с дълбочината на повърхностния слой (кожен слой), с дебелината на метала на клетката и с размера на отвора по отношение на дължината на вълната на външното излъчване, от която се изисква екраниране. Така че, за екраниране на кабели се използват клетки Faraday с проводници на конструкция, изработени от добре провеждащи материали. Размерът на клетката, за ефективната работа на клетката Фарадей, задължително трябва да бъде много по-малък от дължината на вълната на екранираното лъчение.

Тип клетка Фарадей, в която всеки може да се срещне микровълнов, Върху микровълновата врата има метална решетка, клетките на която са доста малки в сравнение с дължината на вълната, създадена от магнетрона. Микровълновата работи с честота 2450 MHz, а дължината на вълната тук е малко повече от 12 см. Очевидно решетката на вратата на микровълновата фурна лесно предпазва това излъчване, предотвратявайки навлизането му навън.

Ролята на останалата клетка в микровълновата играе металната камера, в която се намира загрятата храна. Между другото, ако поставите мобилен телефон в микровълновата фурна (изключен!), Той ще е извън зоната на покритие на мрежата, тъй като GSM стандартните клетъчни вълни са дори по-дълги от вълните, генерирани от микровълновия магнетрон.

Има метални костюми, които работят на принципа на индивидуална клетка Faraday, изработена от неръждаема стомана и медни влакна. Такива костюми се използват от монтажници на електропроводи с високо напрежение, защото дори прекъсната линия, дълга много километри, натрупва опасно количество статичен заряд върху себе си. Костюмът защитава човек от токов удар.

Такива защитни комплекти на базата на сребърна кърпа предпазват електротехниците от вредното въздействие на електромагнитното поле на инсталации с високо напрежение, където електрическият компонент е много висок. Според техните производители такива комплекти са предназначени да защитават:

• от излагане на електрическо поле с промишлена честота;

• от въздействието на ток на отклонение, причинено от променливо електромагнитно поле;

• от излагане на интензивно електромагнитно излъчване, произтичащо от разряд между контактите на разединителите;

• от зауствания на електрически ток при докосване до заземени или изолирани предмети, части от оборудване, както и трева и малки храсти;

• от електрически наранявания, когато са изложени на индуцирано или стъпаловидно напрежение.

Комплектите създават затворено екранирано пространство около тялото на човек, облечен в костюм, изключвайки всяко проникване на електрическото поле вътре. Всички елементи на комплектите са изработени от електропроводими материали и са свързани помежду си с канали с повишена проводимост и електропроводими контактни проводници. Благодарение на такива костюми, човешкото тяло се прехвърля и се осигурява безопасно оттичане на токове от електростатичен или капацитивен характер.

любителите Тесла намотки също използвайте костюми, наподобяващи отделни клетки на Фарадей. Токът просто тече по повърхността на костюма в проводими части с по-малко съпротивление, без да причинява щети на участника в шоуто.

Както можете да видите, клетката Faraday се използва днес, където много. Електрически инсталации с високо напрежение са затворени в клетките на Faraday, в шоуто се използват клетки Faraday, накрая всяко производство, свързано с опасна микровълнова и друга електромагнитна радиация, не е завършено без цели работилници и помещения, затворени в клетките на Faraday.

Надяваме се, че тази статия е била полезна за вас и сега разбирате колко важно може да бъде просто изглеждащо устройство, наподобяващо обикновена кутия от окото. В крайна сметка, клетката Фарадей в различни приложения не само предпазва разнообразно оборудване, чувствително към електрически полета и радиация, но също така защитава здравето на хората чрез предотвратяване на рак и много други заболявания, които могат да бъдат причинени от прекомерно излагане на електромагнитно излъчване върху жив организъм.