Когато говорим за Клетка на Фарадей говорим за контейнер, покрит с електропроводими материали. Майкъл Фарадей беше учен, който имаше голям принос в света на науката. Благодарение на този учен, много от елементите, които използваме ежедневно, за да приложим принципа на клетката на Фарадей.
В тази статия ще ви разкажем всичко, което трябва да знаете за клетката на Фарадей, нейните характеристики и приложения.
ключови характеристики
Когато говорим за клетката на Фарадей, имаме предвид контейнер, покрит с електропроводими материали. Тези проводими материали могат да бъдат метални плочи или мрежи. Комплектът от тези материали работи като щит срещу въздействието на електрическо поле, идващо отвън. Благодарение на откритието на Майкъл Фарадей много от елементите, които използваме в ежедневието, прилагат принципа на тази клетка. Някои от примерите за елементи, които използваме ежедневно и които следват този принцип са кабели, автомобили, самолети и микровълнови печки, и др.
Формата и размерът на елементите могат да се променят, както и материалите, с които е покрита клетката на Фарадей. За да разберем напълно всички характеристики на клетката на Фарадей, ще предприемем пътуване назад във времето, за да разберем нейната история.
В началото на всичко това, Майкъл Фарадей През 1836 г. той провежда експериментите, които му позволяват да построи тази изолационна клетка. Той носи името на своя изобретател, тъй като той е човекът, който наблюдава, че проводящ материал показва ефектите на електрически разряд само отвън. Този тип експерименти показват, че зарядите върху проводника могат да бъдат разпределени по такъв начин, че да могат да анулират електрическите полета, които се появяват вътре.
За да проверите ефектите от това откритие, Фарадей покри стените на стая с алуминиеви листове. Използва електростатичен генератор и започна да прилага удари с високо напрежение от външната страна на стаята. С електроскоп той успя да провери дали електрическото поле вътре в стаята е нула. Електроскопът е устройство, което ни позволява да открием наличието на електрически заряди в тялото. Благодарение на този тип устройства могат да бъдат предотвратени голям брой аварии в областта на електричеството.
Благодарение на експеримента с клетката на Фарадей и много други, този учен беше един от онези, които направиха възможно електричеството да има практически приложения като тези, които познаваме днес.
Как работи клетката на Фарадей
Ще видим какви са основите на работата на тази клетка. Когато прилагаме електрическо поле към контейнер, почти покрит с метални материали като Това са алуминиеви или метални мрежи, знаем, че контейнерът работи като електрически проводник, който е поляризиран. Когато този контейнер се поляризира, той се зарежда с положителни заряди в посоката, в която се движи външното електромагнитно поле. Знаем, че в същото време, че е положително заредена отвън, тя е заредена отрицателно в обратна посока. По този начин се създава поле с еднаква величина, но в противоположната част на приложеното електромагнитно поле.
Сумата от двете полета както в споменатия контейнер, така и външността е равна на нула. Това се случва благодарение на факта, че проводящите материали подреждат всичките си заряди, когато попаднат на външни електрически полета. По този начин те успяват да подредят своите заряди на повърхността по такъв начин, че вътрешното поле да има нулева стойност.
Как да си направим клетка на Фарадей
Ако искате да опитате експерименти като повдигане на Майкъл Фарадей, можете да опитате сами да направите клетка на Фарадей. Например, можем напълно да обвием телефон в алуминий. Ако направим това, ще блокираме напълно сигнала ви. Производството на този тип клетки е много просто. Просто трябва да затворим определено пространство в проводящ материал. Всички необходими материали са доста достъпни. Можем да използваме метални материали като алуминиево фолио, кутии, метална мрежа или стоманена кофа за боклук.
Преди да пристъпим към създаването на фарадейската фауна, трябва да вземем предвид някои неща:
- Ако ще използваме мрежи или решетки, отворите в този проводник трябва да са по-малки от дължината на сигнала, който трябва да бъде блокиран.
- Вътрешното пространство трябва да бъде напълно изолирано, без да има каквито и да било пукнатини. Пукнатини съществуват клетката на Фарадей няма да бъде напълно изолирана.
- Дебелината на проводника трябва да се използва според честотата, която искате да блокирате.
Има много начини да направите клетка на Фарадей. Нека да видим кои са основните стъпки за направата на този тип клетка:
- Той образува цилиндър, съставен от метална мрежа и алуминиева платформа.
- Трябва да поставите радио и настроено на платформата. Впоследствие всъщност монтирайте металния мрежест цилиндър на платформата. Тъй като сте поставили металната мрежа, трябва да проверите дали радиосигналът започва да се поврежда. Това означава, че електромагнитните вълни, които радиото трябва да приема, се прекъсват от поставянето на металната мрежа.
- Използвайте мобилни телефони и се уверете, че могат да извършват или получават обаждания. След това увийте един от телефоните в лист алуминиево фолио и когато се обаждате от този телефон, ще забележите, че сигналът е блокиран.
Някои примери
Някои примери за клетка на Фарадей днес могат да се видят в множество примери от ежедневието. Един от тях е, когато продължаваме асансьор или в сграда от метална решетка. На тези места нашите мобилни телефони не работят. Това се случва и с микровълновата печка. За да се предотврати навлизането на вълните навън, е направена клетка на Фарадей, за да се избегнат вредни ефекти върху здравето. Специалните костюми на електротехниците също са еднакви.
Ако срещнем колата си по време на електрическа буря, като останем вътре в превозното средство, ние сме защитени от мълния.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за фауната на Фарадей и нейните характеристики.