Kui me räägime Faraday puur me räägime mahutist, mis on kaetud elektrit juhtivate materjalidega. Michael Faraday oli teadlane, kellel oli suur panus teadusmaailma. Tänu sellele teadlasele on paljud elemendid, mida me Faraday puuri põhimõtte rakendamiseks igapäevaselt kasutame.
Selles artiklis räägime teile kõigest, mida peate teadma Faraday puuri, selle omaduste ja rakenduste kohta.
põhijooned
Faraday puurist rääkides peame silmas elektrit juhtivate materjalidega kaetud anumat. Need juhtivad materjalid võivad olla metallplaadid või -võrgud. Nende materjalide komplekt töötab nagu kilp väljastpoolt tuleva elektrivälja mõjude vastu. Tänu Michael Faraday avastusele rakendavad paljud elemendid, mida me igapäevases elus kasutame, selle puuri põhimõtet. Mõned näited elementidest, mida me igapäevaselt kasutame ja mis järgivad seda põhimõtet on kaablid, autod, lennukid ja mikrolaineahjud, teiste hulgas.
Elementide kuju ja suurus võivad muutuda, samuti materjalid, millega Faraday puur on kaetud. Faraday puuri kõigi omaduste täielikuks mõistmiseks läheme ajas tagasi reisile, et mõista selle ajalugu.
Kõige alguses Michael Faraday 1836. aastal viis ta läbi katsed, mis võimaldasid tal selle isolatsioonipuuri ehitada. See kannab leiutaja nime, kuna ta oli inimene, kes täheldas, et juhtiv materjal näitas elektrilahenduse mõju ainult väljastpoolt. Seda tüüpi katsed näitasid, et juhi laenguid on võimalik jaotada nii, et need suudavad tühistada elektrisisesed elektriväljad.
Selle avastuse mõju kontrollimiseks Faraday kattis toa seinad alumiiniumlehtedega. Ta kasutas elektrostaatilist generaatorit ja hakkas ruumi väljastpoolt kõrgepingelööke rakendama. Elektroskoobiga suutis ta kontrollida, kas ruumi sees olev elektriväli oli null. Elektroskoop on seade, mis võimaldab meil tuvastada elektrilaengute olemasolu kehas. Tänu seda tüüpi seadmetele on võimalik vältida suurt hulka õnnetusi elektri valdkonnas.
Tänu Faraday puurieksperimendile ja paljudele teistele oli see teadlane üks neist, kes võimaldas elektril kasutada praktilisi kasutusviise, nagu me täna teame.
Kuidas Faraday puur töötab
Vaatame, mis on selle puuri toimimise alused. Kui rakendame elektrivälja konteinerile, mis on peaaegu kaetud metallmaterjalidega, näiteks See on alumiiniumist või metallist võrk, me teame, et konteiner töötab elektrijuhina, mis on polariseeritud. Kui see konteiner polariseerub, laetakse see positiivsete laengutega suunas, milles välimine elektromagnetväli liigub. Me teame, et samal ajal, kui see on väljastpoolt positiivselt laetud, on see negatiivselt laetud ka vastupidises suunas. Sel viisil luuakse võrdse suurusega väli, kuid vastupidi rakendatud elektromagnetväljale.
Mõlema välja summa nii nimetatud konteineri sees kui ka väljastpoolt võrdub null. See juhtub tänu sellele, et juhtivad materjalid tellivad kõik oma laengud alati, kui nad kohtuvad väliste elektriväljadega. Nii õnnestub neil oma laengud pinnale tellida nii, et sisevälja väärtus oleks null.
Kuidas teha Faraday puuri
Kui soovite proovida selliseid eksperimente nagu Michael Faraday heiskamine, võite proovida ise Faraday puuri teha. Näiteks võime telefoni täielikult alumiiniumisse mähkida. Kui me seda teeme, blokeerime teie signaali täielikult. Seda tüüpi puuri valmistamine on väga lihtne. Peame lihtsalt juhtiva materjali sisse sulgema teatud ruumi. Kõik vajalikud materjalid on üsna ligipääsetavad. Saame kasutada metallmaterjale nagu alumiiniumfoolium, karbid, metallvõrgud või terasest prügikast.
Enne Faraday loomastiku loomise alustamist peame arvestama mõningate asjadega:
- Kui hakkame kasutama võrke või võrke, peavad selle juhi augud olema väiksemad kui blokeeritava signaali pikkus.
- Siseruum peab olema täielikult isoleeritud, ilma igasuguste pragudeta. Praod on olemas Faraday puur ei ole täielikult isoleeritud.
- Juhi paksust tuleb kasutada vastavalt sagedusele, mille soovite blokeerida.
Faraday puuri valmistamiseks on palju võimalusi. Vaatame, millised on peamised sammud seda tüüpi puuri valmistamiseks:
- See moodustab silindri, mis koosneb metallvõrgust ja alumiiniumplatvormist.
- Platvormil peate raadio sisse lülitama ja häälestama. Seejärel paigaldage metallvõrgusilinder platvormile. Kui olete metallvõrgu pannud, peaksite kontrollima, kas raadiosignaal hakkab kahjustuma. See tähendab, et elektromagnetlained, mida raadio peaks vastu võtma, katkestatakse metallvõrgu asetusega.
- Kasutage mobiiltelefone ja kontrollige, kas need saavad helistada või kõnesid vastu võtta. Seejärel keerake üks telefonidest alumiiniumfooliumi lehte ja sellest telefonist helistades märkate, et signaal on blokeeritud.
Mõned näited
Mõningaid näiteid Faraday puurist tänapäeval võib näha mitmest igapäevaelust. Üks neist on see, kui me läheme edasi lift või metallist restiga hoones. Nendes kohtades meie mobiiltelefonid ei tööta. See juhtub ka mikrolaineahjuga. Et vältida lainete väljapääsu, tehakse Faraday puur, et vältida kahjulikke mõjusid tervisele. Ka elektritehnikute spetsiaalsed ülikonnad on samad.
Kui kohtusime autoga elektritormi ajal, oleme sõidukis sees püsides välgu eest kaitstud.
Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada saada Faraday loomastiku ja selle omaduste kohta.