Hvad er et Faraday-bur?

Tilbage i 1836 skabte den engelske fysiker og opfinder Michael Faraday en speciel enhed til afskærmning af udstyr mod elektromagnetisk stråling. Denne enhed er relevant i dag, og bærer som før navnet på en videnskabsmand. Det handler om Faraday-buret.

Denne enhed er et beskyttende bur lavet af meget ledende metal og som regel jordet. Princippet for betjening af denne enkle enhed er også ganske enkelt:

Når et eksternt elektrisk felt virker på cellen, kommer de frie elektroner i cellens metal i bevægelse, og de modsatte sider af strukturen lades, så deres felt kompenserer for det eksterne elektriske felt.

Dette kan kontrolleres i et simpelt eksperiment med to elektroskoper og et Faraday-bur opladet fra en højspændingsskilde: et elektroskop, der er fastgjort til den indre overflade af et Faraday-messingbur og placeret inde i det, viser ikke tilstedeværelsen af ​​en elektrisk ladning, og et elektroskop, der er tilsluttet eksternt, vises.

Et konstant magnetfelt, i modsætning til et elektrisk felt, vil trænge ind i cellen uden hindring. Da det vekslende elektriske felt, der genererer det vekslende magnetiske felt, imidlertid er afskærmet af cellen, trænger det vekslende magnetiske felt ikke ind i cellen, da det simpelthen ikke har tid til at opstå. Af denne grund beskytter Faraday-buret sit indre rum og genstande deri, ikke kun fra det elektriske felt, men også fra virkningen af ​​eksterne elektromagnetiske bølger.

Hvis vi er opmærksomme på høje frekvenser, vil elektromagnetiske bølger med høj frekvens (i sammenligning med størrelsen på cellen i cellenettet) delvist reflektere fra cellen, og vil simpelthen simpelthen dø ud i metalets tykkelse, inducere hvirvelstrømme i det og til sidst sprede sig ud i formen af ​​varme.

Ikke desto mindre er effektiviteten af ​​screeningsfunktionen i et Faraday-bur forbundet med følgende parametre: med dybden af ​​overfladelaget (hudlag), med tykkelsen af ​​cellens metal og med åbningens størrelse med hensyn til bølgelængden af ​​den ydre stråling, hvorfra der kræves afskærmning. Så til afskærmningskabler bruges Faraday-bure med ledere i en struktur fremstillet af godt ledende materialer. Cellestørrelsen, til effektiv drift af Faraday-buret, skal nødvendigvis være meget mindre end bølgelængden af ​​den screenede stråling.

En type Faraday-bur, som alle kan møde i mikrobølgeovn. På mikrobølgedøren er der et metalnet, hvis celler er ret små i sammenligning med bølgelængden oprettet af magnetron. Mikrobølgeovnen fungerer med en frekvens på 2450 MHz, og bølgelængden her er lidt mere end 12 cm. Det er tydeligt, at gitteret på mikrobølgedøren let afskærmer denne stråling og forhindrer, at det går udenfor.

Resten af ​​cellen i mikrobølgeovnen spilles af metalkammeret, hvor den opvarmede mad er placeret. Forresten, hvis du lægger en mobiltelefon i mikrobølgeovnen (slukket!), Vil den være ude af netværksdækningsområdet, da GSM-standardcellulære bølger er endnu længere end bølgerne, der genereres af mikrobølgemagnetron.

Der er metaldragter, der fungerer efter princippet om et individuelt Faraday-bur, lavet af rustfrit stål og kobberfibre. Sådanne kostumer bruges af installatører af højspændingsledninger, fordi selv en afbrudt linje, mange kilometer lang, akkumulerer en farlig mængde statisk ladning på sig selv. En dragt beskytter en person mod elektrisk stød.

Sådanne beskyttelsessæt baseret på sølvklud beskytter elektrikere mod de skadelige virkninger af det elektromagnetiske felt i højspændingsinstallationer, hvor den elektriske komponent er meget høj. Sådanne sæt er ifølge deres producenter designet til at beskytte:

• fra eksponering for et elektrisk felt med industriel frekvens;

• fra virkningerne af forspændingsstrøm forårsaget af et vekslende elektromagnetisk felt;

• fra eksponering for intens elektromagnetisk stråling, der stammer fra en afladning mellem kontakterne fra afbryderne;

• fra udledninger af elektrisk strøm ved berøring af jordede eller isolerede genstande, dele af udstyr såvel som græs og små buske;

• fra elektriske kvæstelser, når de udsættes for induceret eller trinspænding.

Sættene skaber et lukket afskærmet rum omkring kroppen af ​​en person, der er klædt i en dragt, bortset fra enhver penetration af det elektriske felt indeni. Alle elementer i sætene er lavet af elektrisk ledende materialer og er forbundet med hinanden ved hjælp af kanaler med øget ledningsevne og elektrisk ledende kontaktledninger. Takket være sådanne dragter er menneskekroppen skudtet, og der sikres sikker dræning af strømme af elektrostatisk eller kapacitiv karakter.

elskere Tesla-spiraler Brug også kostumer, der ligner individuelle Faraday-bure. Strømmen flyder simpelthen ned over dragtens overflade til ledende dele med mindre modstand uden at skade den person, der deltager i showet.

Som du kan se, bruges Faraday-buret i dag, hvor meget. Højspændingselektriske installationer er lukket i Faraday-bure, Faraday-bure bruges i showet. Endelig er enhver produktion, der er forbundet med farlig mikrobølgeovn og anden elektromagnetisk stråling, ikke fuldstændig uden hele værksteder og værelser indkapslet i Faraday-bure.

Vi håber, at denne artikel var nyttig for dig, og nu forstår du, hvor vigtig en enhed, der ser let ud, der ligner en almindelig kasse med net, kan være. Når alt kommer til alt beskytter Faraday Cage i forskellige anvendelser ikke kun en række udstyr, der er følsomme over for elektriske felter og stråling, men beskytter også folks helbred ved at forhindre kræft og mange andre sygdomme, der kan være forårsaget af overdreven udsættelse for elektromagnetisk stråling på en levende organisme.