• Kaj je Faradayeva kletka?
• Zgodovina Faradayeve kletke
• Kako deluje Faradayeva kletka?
• Kako narediti Faradayjevo kletko?
• Primeri Faradayeve kletke

Pojasnimo, kaj je Faradayeva kletka, njeno zgodovino, kako deluje in kako je zgrajena. Tudi primeri iz vsakdanjega življenja.

Številne strehe delujejo kot Faradayeva kletka za izolacijo notranjosti pred elektriko.

Kaj je Faradayeva kletka?

Faradayeva kletka je posoda, obložena z materiali električni prevodniki (kot so kovinske plošče ali mreža), ki deluje kot ščit pred učinki a električno polje prihajajo iz tujine.

Številni elementi, ki jih uporabljamo v vsakdanjem življenju, uporabljajo princip Faradayeve kletke, na primer: kabli, mikrovalovne pečice, avtomobili in letala. Njegova oblika in velikost se lahko razlikujeta, pa tudi materiali, s katerimi je prevlečen.

Zgodovina Faradayeve kletke

Leta 1836 je Michael Faraday izvedel poskuse, ki so mu omogočili gradnjo izolacijske kletke.

Faradayeva kletka je dobila ime po izumitelju, britanskem fiziku Michaelu Faradayu (1791-1867), ki je opazil, da prevodni material kaže učinke električnega razelektritve le na zunanji strani. Zdelo se je, da to kaže, da so bili naboji na prevodniku razporejeni tako, da izničijo notranja električna polja.

Da bi to dokazal, je Faraday leta 1836 prekril stene sobe z aluminijastimi ploščami. S pomočjo elektrostatičnega generatorja je uporabil razelektritve visoke Napetost zunaj omenjene sobe. In z elektroskopom (naprava, ki zazna prisotnost električni naboji v telesu) je lahko preveril, da je v prostoru električno polje nič.

Zahvaljujoč tem in številnim drugim poskusom Faraday zavzema vidno mesto med tistimi znanstveniki, ki so omogočili elektrika imajo praktično uporabo, ki jo poznamo danes.

Kako deluje Faradayeva kletka?

Ko se na posodo, ki je prevlečena z aluminijasto ali kovinsko mrežo, nanese električno polje, posoda deluje kot električni prevodnik, ki je polariziran.

Ko je polariziran, postane prevodnik pozitivno nabit v smeri, v kateri se premika zunanje elektromagnetno polje, in hkrati postane negativno nabit v nasprotni smeri, pri čemer nastane električno polje, ki je enako po velikosti, vendar nasprotno elektromagnetnemu polju, ki je bilo uporabljeno.

Vsota obeh polj znotraj omenjenega vsebnika ali Faradayeve kletke bo enaka nič. To pomeni, da prevodni materiali ob prisotnosti zunanjih električnih polj vedno razporedijo svoje naboje na svoji površini tako, da je notranje električno polje nič.

Kako narediti Faradayjevo kletko?

Popolnoma ovijanje telefona v aluminij bo blokiralo njegov signal.

Izdelava Faradayeve kletke je preprosta: vključuje le zaprtje določenega prostora v prevodni material. Potrebni materiali so precej dostopni: kovinski zasloni, aluminijasta folija, škatle ali celo jekleni koš za smeti.

Preden nadaljujemo, moramo upoštevati naslednje:

• Če bomo uporabili žično mrežo ali mreže (kot so tiste, ki se uporabljajo za kokošnjake), morajo biti luknje v tem prevodniku manjše od dolžina signal za blokiranje.
• Notranji prostor mora biti popolnoma izoliran, brez razpok.
• Debelina uporabljenega prevodnika je odvisna od frekvence, ki jo je treba blokirati.

Obstaja veliko načinov za izdelavo Faradayeve kletke, vendar s tem preprostim poskusom lahko preverimo njen značilen zaščitni učinek:

• Naredite valj s kovinsko mrežo in aluminijasto platformo.
• Postavite uglašen radio na ploščad in nato na ploščad namestite valj iz žične mreže. Takoj boste opazili, kako se radijski prenos ustavi. Elektromagnetne valove, ki bi jih radio moral sprejemati, prekine namestitev mreže.
• Vzemite dva mobilna telefona in preverite, ali lahko brez težav kličeta in sprejemata klice. Nato enega od telefonov zavijte v list aluminijaste folije. Ko kličete na ta telefon, boste opazili, da je signal blokiran.

Primeri Faradayeve kletke

Načelo, po katerem delujejo Faradayeve kletke, je mogoče opaziti na številnih primerih iz vsakdanjega življenja:

• Ko opazimo, da naši mobilni telefoni ne delujejo v dvigalu ali v zgradbi iz kovinskih mrež, se soočamo z manifestacijo principa Faradayeve kletke.
• Naše mikrovalovne pečice so opremljene s Faradayevimi kletkami, ki preprečujejo njihovo pojavljanje valovi pobegnejo v tujino in imajo nekaj škodljivega vpliva na naše zdravje.
• Posebne obleke elektrotehnikov, ki popravljajo visokonapetostne vodove.
• Pri vožnji avtomobila med nevihto je priporočljivo ostati v vozilu, saj bodo njegova telesa pred strelo delovala kot Faradayeva kletka.
• Kovinske folije ali mrežice so nameščene tudi na stene MRI laboratorijev, kjer se izvajajo MRI, da preprečijo uhajanje valov in zaščitijo zdravje operaterjev.
• Kibernetski napadi so ustvarili veliko ponudbo izdelki za zaviranje elektromagnetnih valov, ki jih pošljejo morebitni hekerji. Različno Posel Ponujajo dodatke, ki naredijo naše naprave nevidne na področju brezžičnih povezav: ovitke za avtomobilske ključe, nahrbtnike, ovojnice, denarnice ali aktovke, izdelane po principu Faradayeve kletke.