กรงฟาราเดย์คืออะไร

ย้อนกลับไปในปี 1836 นักฟิสิกส์และนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษ Michael Faraday ได้สร้างอุปกรณ์พิเศษสำหรับป้องกันอุปกรณ์จากรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า อุปกรณ์นี้มีความเกี่ยวข้องกับวันนี้และเหมือนก่อนหน้านี้มีชื่อของนักวิทยาศาสตร์ มันเกี่ยวกับกรงฟาราเดย์

อุปกรณ์นี้เป็นกรงป้องกันที่ทำจากโลหะที่มีความนำไฟฟ้าสูงและโดยพื้นฐานแล้วมีสายดิน หลักการทำงานของอุปกรณ์ง่าย ๆ นี้ก็ค่อนข้างง่าย:

เมื่อสนามไฟฟ้าภายนอกทำหน้าที่บนเซลล์อิเล็กตรอนอิสระของโลหะของเซลล์จะเคลื่อนที่และด้านตรงข้ามของโครงสร้างจะถูกชาร์จเพื่อให้สนามของพวกมันชดเชยสนามไฟฟ้าภายนอก

สิ่งนี้สามารถตรวจสอบได้ในการทดลองง่ายๆด้วยสองอิเล็กโทรสโคปและกรงฟาราเดย์ที่ชาร์จจากแหล่งไฟฟ้าแรงสูง: อิเล็กโตรสโคปที่ติดอยู่กับพื้นผิวด้านในของกรงทองเหลืองฟาราเดย์และวางไว้ข้างในจะไม่แสดงประจุไฟฟ้า

สนามแม่เหล็กคงที่ซึ่งแตกต่างจากสนามไฟฟ้าจะเจาะเข้าไปในเซลล์โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง อย่างไรก็ตามเนื่องจากสนามไฟฟ้ากระแสสลับที่สร้างสนามแม่เหล็กสลับจะถูกตรวจสอบโดยเซลล์สนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับจะไม่แทรกซึมเข้าไปในเซลล์เนื่องจากไม่มีเวลาเพียงพอที่จะเกิดขึ้น ด้วยเหตุผลนี้กรงฟาราเดย์ปกป้องพื้นที่ภายในและวัตถุในนั้นไม่เพียง แต่จากสนามไฟฟ้า แต่ยังมาจากการกระทำของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก

ถ้าเราใส่ใจกับความถี่สูงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูง (เมื่อเทียบกับขนาดของเซลล์ของกริดเซลล์) จะสะท้อนบางส่วนจากเซลล์และก็จะตายง่าย ๆ ในความหนาของโลหะเหนี่ยวนำกระแสวนในนั้น รูปแบบของความร้อน

อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของฟังก์ชั่นการตรวจคัดกรองของกรงฟาราเดย์นั้นเกี่ยวข้องกับพารามิเตอร์ดังต่อไปนี้: กับความลึกของชั้นผิว (ชั้นผิวหนัง) กับความหนาของโลหะของเซลล์และขนาดของช่องเปิดที่เกี่ยวข้องกับความยาวคลื่นของรังสีจากภายนอก ดังนั้นสำหรับการป้องกันสายเคเบิลกรงฟาราเดย์ด้วยตัวนำของโครงสร้างที่ทำจากวัสดุตัวนำที่ดี ขนาดของเซลล์เพื่อการทำงานที่มีประสิทธิภาพของกรงฟาราเดย์ต้องน้อยกว่าความยาวคลื่นของรังสีที่ผ่านการคัดเลือก

กรงฟาราเดย์ประเภทหนึ่งที่ทุกคนสามารถพบเจอได้ ไมโครเวฟ. ที่ประตูไมโครเวฟมีตะแกรงโลหะเซลล์ซึ่งค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับความยาวคลื่นที่สร้างโดยแมกนีตรอน ไมโครเวฟทำงานที่ความถี่ 2450 MHz และความยาวคลื่นที่นี่มีความยาวมากกว่า 12 ซม. เห็นได้ชัดว่าตะแกรงบนประตูไมโครเวฟช่วยป้องกันรังสีนี้ได้อย่างง่ายดายป้องกันไม่ให้ออกไปข้างนอก

บทบาทของส่วนที่เหลือของเซลล์ในไมโครเวฟจะถูกเล่นโดยห้องโลหะที่มีอาหารอุ่นอยู่ โดยวิธีการถ้าคุณวางโทรศัพท์มือถือในเตาไมโครเวฟ (off!) มันจะออกจากพื้นที่ครอบคลุมของเครือข่ายตั้งแต่คลื่นโทรศัพท์มือถือมาตรฐาน GSM จะยิ่งนานกว่าคลื่นที่สร้างโดยไมโครเวฟ magnetron

มีชุดโลหะที่ทำงานบนหลักการของกรงฟาราเดย์แต่ละตัวทำจากสแตนเลสและเส้นใยทองแดง เครื่องแต่งกายดังกล่าวถูกใช้โดยผู้ติดตั้งสายไฟแรงสูงเพราะแม้แต่สายที่ตัดการเชื่อมต่อซึ่งมีความยาวหลายกิโลเมตรจะสะสมประจุไฟฟ้าสถิตที่เป็นอันตรายในตัวเอง ชุดป้องกันบุคคลจากไฟฟ้าช็อต

ชุดป้องกันดังกล่าวซึ่งทำจากผ้าเงินจะช่วยปกป้องช่างไฟฟ้าจากผลกระทบที่เป็นอันตรายของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของการติดตั้งไฟฟ้าแรงสูงซึ่งเป็นส่วนประกอบไฟฟ้าที่สูงมาก ชุดดังกล่าวตามที่ผู้ผลิตได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้อง:

• จากการสัมผัสกับสนามไฟฟ้าความถี่อุตสาหกรรม

• จากผลกระทบของกระแสไบแอสที่เกิดจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ

• จากการสัมผัสกับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรงที่เกิดขึ้นจากการค

• จากไฟฟ้าช็อตเมื่อสัมผัสวัตถุที่มีสายดินหรือฉนวนชิ้นส่วนของอุปกรณ์เช่นเดียวกับหญ้าและพุ่มไม้ขนาดเล็ก

• จากการบาดเจ็บทางไฟฟ้าเมื่อสัมผัสกับแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำหรือขั้นตอน

ชุดสร้างพื้นที่ปิดล้อมรอบร่างกายของคนที่แต่งตัวในชุดสูทไม่รวมการแทรกซึมของสนามไฟฟ้าภายใน องค์ประกอบทั้งหมดของชุดทำจากวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและเชื่อมต่อกันด้วยช่องทางของการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นและโอกาสในการสัมผัสกับตัวนำไฟฟ้า ต้องขอบคุณชุดสูทดังกล่าวร่างกายมนุษย์จึงถูกปัดและการระบายน้ำที่ปลอดภัยของกระแสของไฟฟ้าสถิตหรือตัวเก็บประจุ

คนรัก เทสลาคอยส์ ยังใช้เครื่องแต่งกายที่คล้ายกับกรงฟาราเดย์ของแต่ละคน กระแสไฟฟ้าจะไหลลงสู่พื้นผิวของชุดสูทไปยังชิ้นส่วนที่มีตัวนำไฟฟ้าที่มีความต้านทานน้อยกว่าโดยไม่สร้างความเสียหายต่อผู้เข้าร่วมในการแสดง

อย่างที่คุณเห็นกรงฟาราเดย์ถูกใช้ในทุกวันนี้เป็นจำนวนมาก การติดตั้งระบบไฟฟ้าแรงสูงจะอยู่ในกรงฟาราเดย์กรงฟาราเดย์ถูกนำมาใช้ในการแสดงในที่สุดการผลิตใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับไมโครเวฟที่เป็นอันตรายและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ จะไม่สมบูรณ์หากไม่มีเวิร์กช็อปและห้องทั้งหมด

เราหวังว่าบทความนี้มีประโยชน์สำหรับคุณและตอนนี้คุณเข้าใจว่าอุปกรณ์ที่ดูเรียบง่ายมีความสำคัญเพียงใดซึ่งคล้ายกับกล่องตาข่ายทั่วไป ท้ายที่สุด Faraday Cage ในแอพพลิเคชั่นต่าง ๆ ไม่เพียง แต่ป้องกันอุปกรณ์หลากหลายที่ไวต่อสนามไฟฟ้าและรังสี แต่ยังช่วยปกป้องสุขภาพของผู้คนด้วยการป้องกันโรคมะเร็งและโรคอื่น ๆ อีกมากมายที่อาจเกิดจากการสัมผัสรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า