Wanneer we praten over Kooi van Faraday we hebben het over een container bedekt met elektrisch geleidende materialen. Michael Faraday was een wetenschapper die grote bijdragen had geleverd aan de wereld van de wetenschap. Dankzij deze wetenschapper kunnen veel van de elementen die we dagelijks gebruiken om het kooiprincipe van Faraday toe te passen.
In dit artikel gaan we u alles vertellen wat u moet weten over de kooi van Faraday, zijn kenmerken en zijn toepassingen.
hoofdkenmerken
Als we het hebben over de kooi van Faraday, bedoelen we een container die is bedekt met elektrisch geleidende materialen. Deze geleidende materialen kunnen metalen platen of mazen worden. De set van deze materialen werkt als een schild tegen de effecten van een elektrisch veld dat van buitenaf komt. Dankzij de ontdekking van Michael Faraday passen veel van de elementen die we in het dagelijks leven gebruiken het principe van deze kooi toe. Enkele voorbeelden van elementen die we dagelijks gebruiken en die dit principe volgen zijn kabels, auto's, vliegtuigen en magnetrons, oa.
De vorm en grootte van de elementen kunnen veranderen, evenals de materialen waarmee de kooi van Faraday is bedekt. Om alle kenmerken van de kooi van Faraday volledig te begrijpen, gaan we een reis terug in de tijd maken om de geschiedenis ervan te begrijpen.
Aan het begin van dit alles, Michael Faraday In 1836 voerde hij de experimenten uit die hem in staat stelden deze isolatiekooi te bouwen. Het draagt de naam van de uitvinder, aangezien hij de persoon was die observeerde dat een geleidend materiaal de effecten van een elektrische ontlading alleen aan de buitenkant vertoonde. Dit type experiment gaf aan dat de ladingen op de geleider zodanig kunnen worden verdeeld dat ze de elektrische velden die intern optreden, kunnen opheffen.
Om de effecten van deze ontdekking te verifiëren, Faraday bedekte de muren van een kamer met aluminiumplaten. Hij gebruikte een elektrostatische generator en begon hoogspanningsschokken aan de buitenkant van de kamer toe te passen. Met een elektroscoop kon hij verifiëren dat het elektrische veld in de kamer nul was. Elektroscoop is een apparaat waarmee we de aanwezigheid van elektrische ladingen in een lichaam kunnen detecteren. Dankzij dit type apparaat kan een groot aantal ongevallen op het gebied van elektriciteit worden voorkomen.
Dankzij het kooi-experiment van Faraday en vele anderen was deze wetenschapper een van degenen die het mogelijk maakten dat elektriciteit praktische toepassingen kreeg zoals we die nu kennen.
Hoe de kooi van Faraday werkt
We gaan kijken wat de basis is van de werking van deze kooi. Wanneer we een elektrisch veld toepassen op een container die bijna bedekt is met metalen materialen zoals Het zijn aluminium of metalen mazen, we weten dat de container werkt als een elektrische geleider die gepolariseerd is. Wanneer deze container gepolariseerd raakt, wordt deze geladen met positieve ladingen in de richting waarin het externe elektromagnetische veld zich voortbeweegt. We weten dat het tegelijkertijd positief geladen is aan de buitenkant, maar negatief geladen in de tegenovergestelde richting. Op deze manier wordt een veld van gelijke grootte gecreëerd, maar in het tegenovergestelde deel van het toegepaste elektromagnetische veld.
De som van beide velden, zowel binnen de container als de buitenkant is gelijk aan nul. Dit gebeurt dankzij het feit dat geleidende materialen al hun ladingen ordenen wanneer ze externe elektrische velden ontmoeten. Op deze manier slagen ze erin om hun ladingen aan het oppervlak zo te ordenen dat het interne veld een waarde van nul heeft.
Hoe maak je een kooi van Faraday
Als je wilt experimenteren zoals Michael Faraday hijsen, kun je proberen om zelf een kooi van Faraday te maken. Zo kunnen we bijvoorbeeld een telefoon helemaal in aluminium wikkelen. Als we dit doen, blokkeren we uw signaal volledig. Het vervaardigen van dit type kooi is heel eenvoudig. We hoeven alleen maar een bepaalde ruimte in een geleidend materiaal te omsluiten. Alle benodigde materialen zijn redelijk toegankelijk. We kunnen metalen materialen gebruiken zoals aluminiumfolie, dozen, metalen gaas of een stalen prullenbak.
Voordat we verder gaan met het maken van de Faraday-fauna, moeten we met een aantal dingen rekening houden:
- Als we mazen of roosters gaan gebruiken, moeten de gaten in die geleider kleiner zijn dan de lengte van het te blokkeren signaal.
- De binnenruimte moet volledig geïsoleerd zijn zonder enige vorm van scheuren. Er zijn scheuren de kooi van Faraday zal niet volledig geïsoleerd zijn.
- De dikte van de geleider moet worden gebruikt afhankelijk van de frequentie die u wilt blokkeren.
Er zijn veel manieren om een kooi van Faraday te maken. Laten we eens kijken wat de belangrijkste stappen zijn om dit type kooi te maken:
- Het vormt een cilinder die is samengesteld uit metalen gaas en een aluminium platform.
- Je moet een radio aanzetten en afstemmen op het platform. Monteer daarna de metalen gaascilinder daadwerkelijk op het platform. Zoals u het metalen gaas heeft geplaatst, moet u controleren of het radiosignaal beschadigd begint te raken. Dit betekent dat de elektromagnetische golven die de radio zou moeten ontvangen, worden onderbroken door de plaatsing van het metalen gaas.
- Gebruik mobiele telefoons en controleer of ze kunnen bellen of gebeld kunnen worden. Wikkel vervolgens een van de telefoons in een vel aluminiumfolie en wanneer u met deze telefoon belt, zult u merken dat het signaal wordt geblokkeerd.
Enkele voorbeelden
Enkele voorbeelden van de huidige kooi van Faraday zijn te zien in meerdere voorbeelden uit het dagelijks leven. Een van hen is wanneer we verder gaan een lift of in een gebouw van metalen roosters. Op deze plaatsen werken onze mobiele telefoons niet. Het gebeurt ook met de magnetron. Om te voorkomen dat de golven naar buiten ontsnappen, is er een kooi van Faraday gemaakt om schadelijke effecten op de gezondheid te voorkomen. De speciale pakken van de elektrotechnici zijn ook hetzelfde.
Als we onze auto tijdens een onweer tegenkomen, zijn we beschermd tegen bliksem door in het voertuig te blijven.
Ik hoop dat je met deze informatie meer te weten kunt komen over de fauna van Faraday en zijn kenmerken.