Faradayev kavez radi sam

14. 4. 2019.

Michael Faraday bio je poznati engleski eksperimentalni znanstvenik koji je svijetu predstavio genijalne izume kao elektromagnetsku indukciju proizvodnja energije, elektromotor, transformator i mnoge druge uređaje koje koristimo do sada.

Ali danas ćemo ispričati o uređaju koji je izumio sredinom 19. stoljeća. Ovo je takozvani Faradejev kavez.

Uređaj se temelji na sposobnosti elektrona u zatvorenoj električki vodljivoj ljusci kada ulazi u električno polje kako bi stekao naboj koji kompenzira učinke vanjskih polja. Prema tome, zidovi stanica štite prostor iznutra od izloženosti vanjskom elektromagnetskom zračenju.

Princip rada Faradejevog kaveza

Takav Faradejev kavez može štititi osobu od električnog pražnjenja. No, obrnutim redoslijedom, zračenje stvoreno unutar Faradejevog kaveza neće izaći ako ga napravite vodljivim slojem. Stoga smo, primjerice, zaštićeni od djelovanja zračenja iz mikrovalne pećnice, kada smo blizu nje tijekom njenog rada.

Zašto je ovaj uređaj nazvan ćelija?

Jer prvi Faradayevi eksperimenti proveo je s metalnim kavezom. I danas se izrađuju industrijski dizajni i izgledaju kao metalni kavez napravljen od materijala koji dobro provode struju. Njegova učinkovitost i snaga ovise o debljini materijala iz kojeg je izrađen i omjeru veličine otvora prema valnoj duljini vanjskog polja djelovanja.

Faradayev kavez - princip rada

Sve genijalno je jednostavno! Sam princip rada ovog uređaja je vrlo jednostavan - kada na Faradejev kavez utječe električno polje, slobodni elektroni unutar materijala iz kojeg je napravljen počinju se kretati, skupljajući se na određeni način. Kao rezultat toga, suprotne stijenke stanice primaju naboje suprotnog reda, stvarajući novo polje koje ima suprotan smjer od vanjskog. Ovo novo polje kompenzira učinke vanjskog elektromagnetskog polja, što znači da unutar ćelije nema električnog šuma ili električnog polja.

Ova metoda refleksije ili zaštite djeluje samo kada je izložena električnim poljima i izmjeničnim magnetskim poljima, koja se stvaraju njima. Zaštititi od statičkog magnetskog polja ovaj uređaj ne može.

Za što je?

Uglavnom se koristi u industriji za zaštitu opreme od izlaganja neželjenom elektromagnetskom zračenju. Primjerice, prilikom instaliranja medicinskih skenera. Vrlo često se koristi u laboratorijima gdje je potrebno provoditi visoko precizna mjerenja i smanjiti učinke elektromagnetske buke. U industrijskoj uporabi obično privlače stručnjake koji mogu pravilno izračunati sve parametre ćelije.

U svakodnevnom životu se osobinama ovog izuma najčešće preporuča zaštita raznih elektroničkih uređaja (mobilnih telefona, tableta, itd.) Od oštećenja elektromagnetskim zračenjem ili impulsom (valom). Ovaj val može biti uzrokovan nuklearna eksplozija ili neki prirodni fenomen, na primjer treperi na suncu.

Faradayev kavez

Neki od njih čak i sami grade kuće, koje su “Faradejevi kavezi” kako bi se u potpunosti zaštitili od mogućeg utjecaja elektromagnetskog zračenja. Primjer takve kuće koju vidite na slici gore. U stanu svog vlasnika moći ćete točno preživjeti bilo kakvu kataklizmu. Ova tema je osobito popularna među ljudima koji se boje svih vrsta zračenja i njihovih učinaka na zdravlje, kao i među onima koji vjeruju u globalnu katastrofu i pripremaju se za opstanak nakon nje.

Faradayev kavez - kako napraviti improvizirana sredstva?

Najjednostavniji način da napravite Faradayev kavez vlastitim rukama može biti bilo koji predmet s hermetičkim slučajem, električno vodljivim vanjskim slojem i slojem koji ne provodi struju unutra.

Takav predmet može biti doslovno svaki kućni predmet koji se može zatvoriti. Oblik može biti vrlo različit: kutija, cilindar, sfera - općenito, bilo što. Unutrašnjost mora biti izrađena od bilo kojeg materijala koji ne provodi električnu energiju: kartona, papira, drva, plastike, itd. Stoga je najlakši način da se uzme gotov metalni objekt i umetne u njega neprovodni sloj ili, obrnuto, uzme predmet iz neprovodnog sloja i omotati njegove vanjske dijelove vodljivim slojem (na primjer, folijom). Čak i ako samo zamotate uređaj u foliju - to će biti najjednostavniji Faradejev kavez izrađen vlastitim rukama.

Faradayev kavez to sam učini Obratite pozornost! Najučinkovitije su domaće ćelije izrađene od drvenih konstrukcija pomoću bakrenih ili aluminijskih rešetki. Ako se odlučite instalirati Faradejev kavez iz već gotovog metalnog predmeta, onda provjerite da li poklopac i kutija imaju dobar kontakt, što osigurava pouzdanu zaštitu od prodora zračenja iznutra. Također, da je objekt izrađen od pocinčanog metala.

Ovaj Faradayev kavez (predstavljen na slici) izrađen je od obične drvene kutije.

Faradayev sklop kaveza

Također možete napraviti Faradayev kavez iz običnog metalnog spremnika za smeće, metalnu kutiju ili ne-emajliranu kantu s poklopcem, samo polaganjem unutrašnjosti kartona.

Faradayev kavez

Takva stara kutija za alate može biti izvrsna osnova za ovaj uređaj.

Može li kavez imati rupe?

Ako su te rupe relativno male u odnosu na valnu duljinu, onda da, može imati rupe. Na primjer, za val u 1 GHz valna duljina je 0,3 m u slobodnom prostoru, pa ako je rupa u ćeliji manja od te vrijednosti, sve je u redu! Dakle, tako često graditi stanice iz mreže.

Što učiniti s vratima?

Ako namjeravate izgraditi veliki kavez s vratima ili razmacima između poklopca i baze, tada je moguće lagano prodiranje elektromagnetskog zračenja u ćeliju. Stoga je najbolje koristiti traku ili materijal koji provodi struju i zatvara šav za spojeve ove vrste.

Što se može koristiti od improviziranih sredstava?

Dopušteno je koristiti sve što vidite u vašem domu, ako je izrađeno od provodljivih materijala. Postoji mnogo primjera:

  • metalne kante za smeće;
  • kante;
  • kutije;
  • kutija;
  • mikrovalna kućišta, itd.

Trebam li uzemljiti strukturu?

Još uvijek nema konsenzusa o tome treba li uzemljiti Faradayev kavez ili ne.

Faradayev kavez kako napraviti

No, to ovisi o mnogim čimbenicima - veličina, gdje i za što će se koristiti, itd. No, opća pravila su sljedeća: ne morate uzemljiti male strukture, ali za velike je to potrebno učiniti.

U velikoj ćeliji može doći do elektromagnetskog zračenja koje može oštetiti osobu ako slučajno dodirne radni uređaj. Dok je u maloj ćeliji zračenje malo.

Stoga, prije nego što razmislite o dizajnu, pažljivo pregledajte preporuke za uzemljenje.

Kako provjeriti rad Faradayevog kaveza?

U radni radio možete staviti neki jaki FM kanal. Ako nakon zatvaranja kaveza i dalje čujete radio, tada nije dobro zatvoren.

Ili možete staviti mobilni telefon unutra i pokušati ga nazvati. Ako je telefon izvan dometa, stanica dobro radi.

Dakle, sada znate što je to, što vam je potrebno i kako sami napraviti Faradayev kavez. Kada kupujete gotov kavez ili se odlučite sami izraditi, pobrinite se da veličina odgovara vašim potrebama, i možete u njega staviti sve što želite. Nije važno je li potrebno provesti znanstvene pokuse ili zaštititi elektroniku od djelovanja elektromagnetskog zračenja. Uvijek možete lako napraviti svoj vlastiti Faradayev kavez od improvizacije.