私たちが話すとき ファラデーケージ 導電性材料で覆われた容器について話しています。 マイケルファラデーは、科学の世界に多大な貢献をした科学者でした。 この科学者のおかげで、ファラデーケージの原則を適用するために私たちが日常的に使用する要素の多くがあります。
この記事では、ファラデーケージ、その特性、およびその用途について知っておく必要のあるすべてのことを説明します。
主要な機能
ファラデーケージについて話すとき、私たちは導電性材料で覆われた容器を指します。 これらの導電性材料は、金属プレートまたはメッシュにすることができます。 これらの材料のセットは、外部からの電界の影響に対するシールドのように機能します。 マイケルファラデーの発見のおかげで、私たちが日常生活で使用する要素の多くは、このケージの原理を適用しています。 私たちが日常的に使用し、この原則に従う要素の例のいくつか ケーブル、車、飛行機、電子レンジです。 他の人の間で。
要素の形状とサイズ、およびファラデーケージが覆われている材料は変化する可能性があります。 ファラデーケージのすべての特徴を完全に理解するために、私たちはその歴史を理解するために時間を遡ります。
すべての初めに、マイケルファラデー 1836年に彼はこの絶縁ケージを作ることを可能にする実験を行いました。 導電性材料が外部でのみ放電の影響を示すことを観察した人物であったことから、発明者の名前が付けられています。 このタイプの実験は、導体の電荷が、内部で発生する電界をキャンセルできるように分散できることを示しました。
この発見の効果を検証するために、 ファラデーは部屋の壁をアルミシートで覆った。 彼は静電発電機を使用し、部屋の外に高電圧の衝撃を与え始めました。 彼は検電器を使って、部屋の中の電界がゼロであることを確認することができました。 検電器は、体内の電荷の存在を検出するための装置です。 このタイプの装置のおかげで、電気の分野での多数の事故を防ぐことができます。
ファラデーケージの実験や他の多くのおかげで、この科学者は、今日私たちが知っているような電気の実用化を可能にした人の一人でした。
ファラデーケージのしくみ
このケージの操作のベースは何であるかを見ていきます。 のような金属材料でほぼ覆われた容器に電界をかけると それはアルミニウムまたは金属メッシュであり、コンテナが分極された導電体として機能することを私たちは知っています。 この容器が分極すると、外部電磁界が進む方向に正電荷が帯電します。 外側が正に帯電しているのと同時に、反対方向に負に帯電していることがわかります。 このようにして、同じ大きさのフィールドが作成されますが、適用された電磁場とは反対の部分にあります。
上記のコンテナ内と 外部はゼロに等しい。 これは、導電性材料が外部電界に遭遇するたびにすべての電荷を秩序化するという事実のおかげで発生します。 このようにして、内部フィールドの値がゼロになるように、表面の電荷を順序付けることができます。
ファラデーケージの作り方
マイケルファラデーの巻き上げのような実験を試したい場合は、自分でファラデーケージを作ってみることができます。 たとえば、電話を完全にアルミニウムで包むことができます。 これを行うと、信号が完全にブロックされます。 このタイプのケージの製造は非常に簡単です。 導電性材料内に特定のスペースを囲む必要があります。 必要なすべての資料は非常にアクセス可能です。 アルミホイル、箱、金網、スチール製のゴミ箱などの金属素材を使用できます。
ファラデー動物相の作成に進む前に、いくつかのことを考慮に入れる必要があります。
- メッシュまたはグリッドを使用する場合、その導体の穴は、ブロックする信号の長さよりも小さくする必要があります。
- 内部空間は、いかなる種類の亀裂も存在せずに完全に隔離されている必要があります。 亀裂が存在する ファラデーケージは完全に隔離されません。
- 導体の厚さは、ブロックする周波数に応じて使用する必要があります。
ファラデーケージを作る方法はたくさんあります。 このタイプのケージを作成するための主な手順を見てみましょう。
- 金属メッシュとアルミプラットフォームで構成されたシリンダーを形成します。
- プラットフォームにラジオを配置して調整する必要があります。 続いて、実際に金属メッシュシリンダーをプラットフォームに取り付けます。 金属メッシュを配置したので、無線信号が損傷し始めていることを確認する必要があります。 これは、ラジオが受信するはずの電磁波が金属メッシュの配置によって遮られることを意味します。
- 携帯電話を使用して、電話をかけたり受けたりできることを確認します。 続いて、電話のXNUMXつをアルミホイルのシートで包み、この電話から電話をかけると、信号がブロックされていることがわかります。
いくつかの例
今日のファラデーケージのいくつかの例は、日常生活からの複数の例で見ることができます。 それらのXNUMXつは私たちが続けるときです エレベーターまたは金属格子で作られた建物内。 これらの場所では、私たちの携帯電話は機能しません。 それは電子レンジでも起こります。 波が外に逃げるのを防ぐために、健康への悪影響を避けるためにファラデーケージが作られています。 電気技術者の特別なスーツも同じです。
雷雨の際に車に遭遇した場合、車内に留まることで雷から保護されます。
この情報で、ファラデーの動物相とその特徴についてもっと学ぶことができることを願っています。