Når vi taler om Faradays bur vi taler om en beholder dækket af elektrisk ledende materialer. Michael Faraday var en videnskabsmand, der havde store bidrag til videnskabens verden. Takket være denne videnskabsmand mange af de elementer, vi bruger i vores dag til dag til at anvende Faraday burprincippet.
I denne artikel vil vi fortælle dig alt hvad du behøver at vide om Faraday-buret, dets egenskaber og dets applikationer.
Vigtigste funktioner
Når vi taler om Faraday-buret, henviser vi til en container dækket af elektrisk ledende materialer. Disse ledende materialer kan være metalliske plader eller masker. Sættet af disse materialer fungerer som et skjold mod virkningerne af et elektrisk felt, der kommer udefra. Takket være opdagelsen af Michael Faraday anvender mange af de elementer, vi bruger i hverdagen, princippet i dette bur. Nogle af eksemplerne på elementer, som vi bruger i vores daglige dag, og som følger dette princip er kabler, biler, fly og mikrobølgeovne, blandt andre.
Elementernes form og størrelse kan ændre sig, såvel som de materialer, som Faraday-buret er dækket af. For at forstå alle egenskaberne ved Faraday-buret skal vi tage en tur tilbage i tiden for at forstå dets historie.
I begyndelsen af det hele, Michael Faraday I 1836 udførte han de eksperimenter, der gjorde det muligt for ham at bygge dette isolerende bur. Det bærer navnet på opfinderen, da han var den person, der observerede, at et ledende materiale kun viste virkningerne af en elektrisk afladning udefra. Denne type eksperiment viste, at ladningerne på lederen er i stand til at blive fordelt på en sådan måde, at de kan fjerne de elektriske felter, der opstår internt.
For at verificere virkningerne af denne opdagelse, Faraday dækkede væggene i et rum med aluminiumsplader. Han brugte en elektrostatisk generator og begyndte at anvende højspændingsstød på ydersiden af rummet. Med et elektroskop kunne han kontrollere, at det elektriske felt inde i rummet var nul. Elektroskop er en enhed, der giver os mulighed for at registrere tilstedeværelsen af elektriske ladninger inde i en krop. Takket være denne type enhed kan et stort antal ulykker inden for elektricitetsområdet forhindres.
Takket være Faraday-bureksperimentet og mange andre var denne videnskabsmand en af dem, der gjorde det muligt for elektricitet at have praktiske anvendelser som vi kender i dag.
Sådan fungerer Faraday-buret
Vi vil se, hvad der er grundlaget for driften af dette bur. Når vi anvender et elektrisk felt på en container, der næsten er dækket af metalliske materialer som f.eks Det er aluminium eller metalnet, vi ved, at beholderen fungerer som en elektrisk leder, der er polariseret. Når denne beholder bliver polariseret, bliver den ladet med positive ladninger i den retning, det eksterne elektromagnetiske felt bevæger sig i. Vi ved, at det, samtidig med at det er positivt ladet udefra, er negativt ladet i den modsatte retning. På denne måde oprettes et felt af samme størrelse, men i den modsatte del af det anvendte elektromagnetiske felt.
Summen af begge felter både inde i containeren og det udvendige er lig med nul. Dette sker takket være det faktum, at ledende materialer bestiller alle deres opladninger, når de møder eksterne elektriske felter. På denne måde formår de at bestille deres ladninger på overfladen på en sådan måde, at det indre felt har en værdi på nul.
Hvordan man laver et Faraday-bur
Hvis du vil prøve eksperimenter som Michael Faraday hejsning, kan du prøve at lave et Faraday bur selv. For eksempel kan vi helt pakke en telefon i aluminium. Hvis vi gør dette, blokerer vi dit signal fuldstændigt. Fremstilling af denne type bur er meget enkel. Vi skal bare omslutte et bestemt rum i et ledende materiale. Alt det nødvendige materiale er ret tilgængeligt. Vi kan bruge metalliske materialer som aluminiumsfolie, kasser, metalnet eller en skraldespand af stål.
Før vi fortsætter med at fremstille Faraday-faunaen, skal vi tage nogle ting i betragtning:
- Hvis vi skal bruge masker eller gitre, skal hullerne i den leder være mindre end længden af signalet, der skal blokeres.
- Det indre rum skal være helt isoleret uden nogen form for revner. Der findes revner Faradays bur vil ikke være helt isoleret.
- Ledningens tykkelse skal bruges i henhold til den frekvens, du vil blokere.
Der er mange måder at lave et Faraday-bur på. Lad os se, hvad der er de vigtigste trin til at lave denne type bur:
- Det danner en cylinder sammensat af metalnet og en aluminiumplatform.
- Du skal placere en radio på og indstillet på platformen. Monter derefter metalgittercylinderen faktisk på platformen. Når du har sat metalnetværket, skal du kontrollere, at radiosignalet begynder at blive beskadiget. Dette betyder, at de elektromagnetiske bølger, som radioen skal modtage, afbrydes af placeringen af metalnettet.
- Brug mobiltelefoner og kontroller, at de kan foretage eller modtage opkald. Derefter skal du pakke en af telefonerne ind i et ark aluminiumfolie, og når du foretager et opkald fra denne telefon, vil du bemærke, at signalet er blokeret.
Nogle eksempler
Nogle eksempler på Faraday-bur i dag kan ses i flere eksempler fra hverdagen. En af dem er, når vi fortsætter en elevator eller i en bygning lavet af metalrist. Disse steder fungerer vores mobiltelefoner ikke. Det sker også med mikrobølgeovnen. For at forhindre bølgerne i at undslippe udefra oprettes et Faraday-bur for at undgå skadelige sundhedsvirkninger. Elektroteknikernes specielle dragter er også de samme.
Hvis vi mødte vores bil under en storm, er vi beskyttet mod lyn ved at blive inde i køretøjet.
Jeg håber, at du med disse oplysninger kan lære mere om Faradays fauna og dens egenskaber.