Kai kalbėsime apie Faradėjaus narvas mes kalbame apie indą, padengtą elektrai laidžiomis medžiagomis. Michaelas Faraday buvo mokslininkas, labai prisidėjęs prie mokslo pasaulio. Šio mokslininko dėka daugelis elementų, kuriuos kasdien naudojame taikydami Faradėjaus narvo principą.
Šiame straipsnyje mes jums pasakysime viską, ką reikia žinoti apie Faradėjaus narvą, jo ypatybes ir pritaikymą.
pagrindinės funkcijos
Kalbėdami apie Faradėjaus narvą, turime omenyje indą, padengtą elektrai laidžiomis medžiagomis. Šios laidžios medžiagos gali būti metalinės plokštės arba tinkleliai. Šių medžiagų rinkinys veikia kaip skydas nuo elektrinio lauko poveikio, kylančio iš išorės. Michaelo Faraday atradimo dėka daugelis elementų, kuriuos naudojame kasdieniame gyvenime, taiko šio narvo principą. Keletas elementų, kuriuos naudojame kasdien ir kurie vadovaujasi šiuo principu, pavyzdžių yra kabeliai, automobiliai, lėktuvai ir mikrobangų krosnelės, among others.
Gali keistis elementų forma ir dydis, taip pat medžiagos, kuriomis padengtas Faradėjaus narvas. Norėdami visiškai suprasti visas Faradėjaus narvo savybes, ketiname keliauti laiku atgal, kad suprastume jo istoriją.
Viso pradžioje Michaelas Faraday 1836 m. Jis atliko eksperimentus, leidusius pastatyti šį izoliacinį narvą. Jis turi savo išradėjo vardą, nes jis buvo asmuo, kuris pastebėjo, kad laidžioji medžiaga parodė, kad elektros išlydžio poveikis yra tik išorėje. Šio tipo eksperimentai parodė, kad laidininko krūviai gali būti paskirstyti taip, kad jie gali panaikinti viduje atsirandančius elektrinius laukus.
Norėdami patikrinti šio atradimo padarinius, Faradėjus kambario sienas padengė aliuminio lakštais. Jis panaudojo elektrostatinį generatorių ir pradėjo taikyti aukštos įtampos smūgius į kambario išorę. Elektroskopu jis galėjo patikrinti, ar elektrinis laukas kambario viduje yra lygus nuliui. Elektroskopas yra prietaisas, leidžiantis nustatyti kūno krūvio buvimą. Šio tipo prietaisų dėka galima išvengti daugybės avarijų elektros srityje.
Faradėjaus narvo eksperimento ir daugelio kitų dėka šis mokslininkas buvo vienas iš tų, kurie leido elektrai naudotis praktiškai tokiais, kokius žinome šiandien.
Kaip veikia Faradėjaus narvas
Mes pamatysime, kokie yra šio narvo veikimo pagrindai. Kai mes pritaikome elektrinį lauką konteineriui, beveik padengtam metalinėmis medžiagomis, tokiomis kaip Tai aliuminio ar metalinės akys, mes žinome, kad konteineris veikia kaip elektrolaidis, kuris yra poliarizuotas. Kai ši talpykla tampa poliarizuota, ji įkraunama teigiamais krūviais ta kryptimi, kuria juda išorinis elektromagnetinis laukas. Mes žinome, kad nors išorėje jis teigiamai įkrauna, jis neigiamai įkrauna atvirkštine kryptimi. Tokiu būdu sukuriamas vienodo dydžio laukas, tačiau priešingas pritaikytam elektromagnetiniam laukui.
Abiejų laukų suma minėtame konteineryje ir išorė lygi nuliui. Tai atsitinka dėl to, kad laidžiosios medžiagos užsako visus savo krūvius, kai tik susiduria su išoriniais elektriniais laukais. Tokiu būdu jie sugeba užsakyti savo krūvius ant paviršiaus taip, kad vidinio lauko vertė būtų lygi nuliui.
Kaip padaryti Faradėjaus narvą
Jei norite išbandyti tokius eksperimentus kaip Michaelo Faraday kėlimas, galite pabandyti patys padaryti Faradėjaus narvą. Pavyzdžiui, telefoną galime visiškai apvynioti aliuminiu. Jei tai padarysime, jūsų signalą visiškai užblokuosime. Gaminti tokio tipo narvus yra labai paprasta. Mes tiesiog turime uždaryti tam tikrą erdvę laidžioje medžiagoje. Visos reikalingos medžiagos yra gana prieinamos. Mes galime naudoti metalines medžiagas, tokias kaip aliuminio folija, dėžes, metalines tinklelius ar plienines šiukšliadėžes.
Prieš pradėdami kurti Faradėjaus fauną, turime atsižvelgti į kai kuriuos dalykus:
- Jei ketiname naudoti tinklelius ar tinklelius, to laidininko skylės turi būti mažesnės už blokuojamo signalo ilgį.
- Vidaus erdvė turi būti visiškai izoliuota be jokių įtrūkimų. Įtrūkimai egzistuoja Faradėjaus narvas nebus visiškai izoliuotas.
- Laidininko storis turi būti naudojamas atsižvelgiant į dažnį, kurį norite užblokuoti.
Faradėjaus narvą pasigaminti yra daugybė būdų. Pažiūrėkime, kokie yra pagrindiniai žingsniai norint pagaminti tokio tipo narvus:
- Tai sudaro cilindrą, susidedantį iš metalinio tinklelio ir aliuminio platformos.
- Perone turite įjungti radiją ir sureguliuoti. Vėliau ant platformos iš tikrųjų pritvirtinkite metalinio tinklo cilindrą. Įdėję metalinį tinklelį, turėtumėte patikrinti, ar radijo signalas pradeda sugesti. Tai reiškia, kad elektromagnetinės bangos, kurias turėtų priimti radijas, nutrūksta uždėjus metalinę tinklelį.
- Naudokitės mobiliaisiais telefonais ir patikrinkite, ar jie gali skambinti ar priimti skambučius. Vėliau suvyniokite vieną iš telefonų į aliuminio folijos lakštą ir paskambinę iš šio telefono pastebėsite, kad signalas užblokuotas.
Keletas pavyzdžių
Kai kuriuos šiandienos Faradėjaus narvo pavyzdžius galima pamatyti keliuose kasdienio gyvenimo pavyzdžiuose. Vienas jų - kai einame toliau liftas arba pastate iš metalinių grotelių. Šiose vietose mūsų mobilieji telefonai neveikia. Tai atsitinka ir su mikrobangų krosnele. Kad bangos neišbėgtų į išorę, Faradėjaus narvas yra pagamintas, kad būtų išvengta žalingo poveikio sveikatai. Specialūs elektrikų kostiumai taip pat yra vienodi.
Jei sutikome savo automobilį per audrą, būdami transporto priemonės viduje, mes esame apsaugoti nuo žaibo.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galite sužinoti daugiau apie Faradėjaus fauną ir jos ypatybes.