Wenn wir über das reden Faradayscher Käfig Wir sprechen von einem Behälter, der mit elektrisch leitenden Materialien bedeckt ist. Michael Faraday war ein Wissenschaftler, der große Beiträge zur Welt der Wissenschaft geleistet hat. Dank dieses Wissenschaftlers verwenden viele der Elemente, die wir in unserem Alltag verwenden, das Faradaysche Käfigprinzip.
In diesem Artikel erklären wir Ihnen alles, was Sie über den Faradayschen Käfig, seine Eigenschaften und seine Anwendungen wissen müssen.
Schlüsselmerkmale
Wenn wir über den Faradayschen Käfig sprechen, beziehen wir uns auf einen Behälter, der mit elektrisch leitenden Materialien bedeckt ist. Diese leitfähigen Materialien können Metallplatten oder Maschen sein. Der Satz dieser Materialien wirkt wie ein Schutzschild gegen die Auswirkungen eines von außen kommenden elektrischen Feldes. Dank der Entdeckung von Michael Faraday wenden viele der Elemente, die wir im täglichen Leben verwenden, das Prinzip dieses Käfigs an. Einige Beispiele für Elemente, die wir in unserem Alltag verwenden und die diesem Prinzip folgen sind Kabel, Autos, Flugzeuge und Mikrowellenherde, unter anderem.
Die Form und Größe der Elemente sowie die Materialien, mit denen der Faradaysche Käfig bedeckt ist, können sich ändern. Um alle Eigenschaften des Faradayschen Käfigs vollständig zu verstehen, werden wir eine Zeitreise unternehmen, um seine Geschichte zu verstehen.
Am Anfang alles, Michael Faraday 1836 führte er die Experimente durch, die es ihm ermöglichten, diesen isolierenden Käfig zu bauen. Es trägt den Namen seines Erfinders, da er die Person war, die beobachtete, dass ein leitfähiges Material die Auswirkungen einer elektrischen Entladung nur von außen zeigte. Diese Art von Experiment zeigte, dass die Ladungen auf dem Leiter so verteilt werden können, dass sie die intern auftretenden elektrischen Felder aufheben können.
Um die Auswirkungen dieser Entdeckung zu überprüfen, Faraday bedeckte die Wände eines Raumes mit Aluminiumblechen. Er benutzte einen elektrostatischen Generator und begann, Hochspannungsschocks an der Außenseite des Raumes anzubringen. Mit einem Elektroskop konnte er überprüfen, ob das elektrische Feld im Raum Null war. Das Elektroskop ist ein Gerät, mit dem wir das Vorhandensein elektrischer Ladungen in einem Körper erkennen können. Dank dieser Art von Gerät kann eine Vielzahl von Unfällen im Bereich Elektrizität verhindert werden.
Dank des Faradayschen Käfigexperiments und vieler anderer war dieser Wissenschaftler einer von denen, die es Elektrizität ermöglichten, praktische Anwendungen zu haben, wie wir sie heute kennen.
Wie der Faradaysche Käfig funktioniert
Wir werden sehen, was die Grundlagen für den Betrieb dieses Käfigs sind. Wenn wir ein elektrisches Feld an einen Behälter anlegen, der fast von metallischen Materialien wie z Es sind Aluminium- oder Metallgitter, wir wissen, dass der Behälter als polarisierter elektrischer Leiter arbeitet. Wenn dieser Behälter polarisiert wird, wird er mit positiven Ladungen in der Richtung geladen, in die sich das externe elektromagnetische Feld bewegt. Wir wissen, dass es sich zwar außen positiv auflädt, aber in umgekehrter Richtung negativ auflädt. Auf diese Weise wird ein Feld gleicher Größe erzeugt, das jedoch dem angelegten elektromagnetischen Feld entgegengesetzt ist.
Die Summe beider Felder sowohl innerhalb des Behälters als auch das Äußere ist gleich Null. Dies geschieht aufgrund der Tatsache, dass leitfähige Materialien alle ihre Ladungen ordnen, wenn sie auf externe elektrische Felder treffen. Auf diese Weise gelingt es ihnen, ihre Ladungen an der Oberfläche so zu ordnen, dass das interne Feld den Wert Null hat.
Wie man einen Faradayschen Käfig macht
Wenn Sie Experimente wie das Heben von Michael Faraday ausprobieren möchten, können Sie versuchen, selbst einen Faradayschen Käfig herzustellen. Zum Beispiel können wir ein Telefon komplett in Aluminium einwickeln. In diesem Fall blockieren wir Ihr Signal vollständig. Die Herstellung dieses Käfigtyps ist sehr einfach. Wir müssen nur einen bestimmten Raum in ein leitfähiges Material einschließen. Alle notwendigen Materialien sind gut zugänglich. Wir können metallische Materialien wie Aluminiumfolie, Kisten, Metallgitter oder einen Stahlmülleimer verwenden.
Bevor wir mit der Herstellung der Faradayschen Fauna fortfahren, müssen wir einige Dinge berücksichtigen:
- Wenn wir Netze oder Gitter verwenden, müssen die Löcher in diesem Leiter kleiner sein als die Länge des zu blockierenden Signals.
- Der Innenraum muss vollständig isoliert sein, ohne dass Risse auftreten. Risse sind vorhanden Der Faradaysche Käfig wird nicht vollständig isoliert.
- Die Dicke des Leiters muss entsprechend der Frequenz verwendet werden, die Sie blockieren möchten.
Es gibt viele Möglichkeiten, einen Faradayschen Käfig herzustellen. Mal sehen, was die Hauptschritte sind, um diese Art von Käfig herzustellen:
- Es bildet einen Zylinder aus Metallgitter und einer Aluminiumplattform.
- Sie müssen ein Radio einschalten und auf der Plattform einstellen. Montieren Sie anschließend den Metallgitterzylinder tatsächlich auf der Plattform. Nachdem Sie das Metallgitter angebracht haben, sollten Sie überprüfen, ob das Funksignal beschädigt wird. Dies bedeutet, dass die elektromagnetischen Wellen, die das Radio empfangen soll, durch die Platzierung des Metallgitters unterbrochen werden.
- Verwenden Sie Mobiltelefone und überprüfen Sie, ob sie Anrufe tätigen oder empfangen können. Wickeln Sie anschließend eines der Telefone in ein Blatt Aluminiumfolie. Wenn Sie von diesem Telefon aus einen Anruf tätigen, werden Sie feststellen, dass das Signal blockiert ist.
Beispiele
Einige Beispiele des heutigen Faradayschen Käfigs sind in mehreren Beispielen aus dem täglichen Leben zu sehen. Eine davon ist, wenn wir weitermachen ein Aufzug oder in einem Gebäude aus Metallgitter. An diesen Orten funktionieren unsere Handys nicht. Das passiert auch mit der Mikrowelle. Um zu verhindern, dass die Wellen nach außen entweichen, wird ein Faradayscher Käfig hergestellt, um gesundheitsschädliche Auswirkungen zu vermeiden. Die Sonderanzüge der Elektrotechniker sind ebenfalls gleich.
Wenn wir unser Auto während eines Gewitters getroffen haben, sind wir vor Blitzen geschützt, indem wir im Fahrzeug bleiben.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über die Fauna und ihre Eigenschaften von Faraday erfahren können.