Kur flasim për Kafaz Faraday po flasim për një enë të mbuluar nga materiale përçuese elektrike. Michael Faraday ishte një shkencëtar që dha kontribute të mëdha në botën e shkencës. Falë këtij shkencëtari, shumë prej elementeve që ne përdorim në ditët tona për të zbatuar parimin e kafazit Faraday.
Në këtë artikull ne do t'ju tregojmë gjithçka që duhet të dini në lidhje me kafazin Faraday, karakteristikat e tij dhe zbatimet e tij.
tipare kryesore
Kur flasim për kafazin Faraday i referohemi një ene të mbuluar nga materiale përçuese elektrike. Këto materiale përçuese mund të jenë pllaka ose rrjeta metalike. Seti i këtyre materialeve funksionon si një mburojë kundër efekteve të një fushe elektrike që vjen nga jashtë. Falë zbulimit të Michael Faraday, shumë prej elementeve që ne përdorim në jetën e përditshme zbatojnë parimin e këtij kafazi. Disa nga shembujt e elementeve që ne përdorim në ditët tona dhe që ndjekin këtë parim janë kabllot, makinat, aeroplanët dhe furrat me mikrovalë, ndër të tjera.
Forma dhe madhësia e elementeve mund të ndryshojnë, si dhe materialet me të cilat është mbuluar kafazi Faraday. Në mënyrë që të kuptojmë plotësisht të gjitha karakteristikat e kafazit Faraday, ne do të bëjmë një udhëtim prapa në kohë për të kuptuar historinë e tij.
Në fillim të të gjithave, Michael Faraday Në 1836 ai kreu eksperimentet që i lejuan të ndërtonte këtë kafaz izolues. Ai mban emrin e shpikësit të tij pasi ai ishte personi që vëzhgoi që një material përçues tregoi efektet e një shkarkimi elektrik vetëm nga jashtë. Ky lloj eksperimenti tregoi se ngarkesat në përcjellës janë të afta të shpërndahen në mënyrë të tillë që të mund të anulojnë fushat elektrike që ndodhin brenda.
Për të verifikuar efektet e këtij zbulimi, Faraday mbuloi muret e një dhome me fletë alumini. Ai përdori një gjenerator elektrostatik dhe filloi të aplikonte goditje të tensionit të lartë në pjesën e jashtme të dhomës. Me një elektroskop ai ishte në gjendje të verifikonte që fusha elektrike brenda dhomës ishte zero. Elektroskopi është një pajisje që na lejon të zbulojmë praninë e ngarkesave elektrike brenda një trupi. Falë këtij lloji të pajisjeve, një numër i madh i aksidenteve në fushën e energjisë elektrike mund të parandalohen.
Falë eksperimentit të kafazit Faraday dhe shumë të tjerëve, ky shkencëtar ishte një nga ata që bëri të mundur që energjia elektrike të ketë përdorime praktike siç njohim sot.
Si funksionon kafazi Faraday
Ne do të shohim se cilat janë bazat e funksionimit të këtij kafazi. Kur aplikojmë një fushë elektrike në një enë pothuajse të mbuluar nga materiale metalike si p.sh. Isshtë rrjetë alumini ose metali, ne e dimë që ena funksionon si një përcjellës elektrik që është i polarizuar. Kur kjo enë bëhet e polarizuar, ngarkohet me ngarkesa pozitive në drejtimin në të cilin udhëton fusha e jashtme elektromagnetike. Ne e dimë që, ndërsa ngarkohet pozitivisht nga jashtë, ngarkohet negativisht në drejtim të kundërt. Në këtë mënyrë, krijohet një fushë me madhësi të barabartë por në pjesën e kundërt me fushën elektromagnetike që është aplikuar.
Shuma e të dy fushave si brenda kontejnerit në fjalë ashtu edhe pjesa e jashtme është e barabartë me zero. Kjo ndodh falë faktit që materialet përcjellëse rendisin të gjitha ngarkesat e tyre sa herë që takojnë fusha elektrike të jashtme. Në këtë mënyrë, ata arrijnë të rendisin ngarkesat e tyre në sipërfaqe në një mënyrë të tillë që fusha e brendshme të ketë një vlerë zero.
Si të bëni një kafaz Faraday
Nëse doni të provoni eksperimente si ngritja e Michael Faraday, mund të provoni të bëni vetë një kafaz Faraday. Për shembull, ne mund ta mbështjellim plotësisht një telefon në alumin. Nëse e bëjmë këtë, ne do të bllokojmë sinjalin tuaj plotësisht. Prodhimi i këtij lloji kafazi është shumë i thjeshtë. Thjesht duhet të mbyllim një hapësirë të caktuar brenda një materiali përcjellës. Të gjitha materialet që janë të nevojshme janë mjaft të arritshme. Ne mund të përdorim materiale metalike të tilla si letër alumini, kuti, rrjetë metalike ose një kosh plehrash.
Para se të vazhdojmë të bëjmë faunën Faraday ne duhet të marrim parasysh disa gjëra:
- Nëse do të përdorim rrjeta ose rrjeta, vrimat në atë përcjellës duhet të jenë më të vogla se gjatësia e sinjalit që do të bllokohet.
- Hapësira e brendshme duhet të jetë e izoluar plotësisht pa praninë e çfarëdo lloji të çara. Çarje ekzistojnë kafazi Faraday nuk do të izolohet plotësisht.
- Trashësia e përcjellësit duhet të përdoret në përputhje me frekuencën që dëshironi të bllokoni.
Ka shumë mënyra për të bërë një kafaz Faraday. Le të shohim cilat janë hapat kryesorë për të bërë këtë lloj kafazi:
- Formon një cilindër të përbërë nga rrjetë metalike dhe një platformë alumini.
- Ju duhet të vendosni një radio në dhe të akorduar në platformë. Më pas, në të vërtetë montoni cilindrin me rrjetë metalike në platformë. Ndërsa keni vendosur rrjetën metalike, duhet të kontrolloni që sinjali i radios të fillojë të dëmtohet. Kjo do të thotë që valët elektromagnetike që duhet të marrë radio ndërpriten nga vendosja e rrjetës metalike.
- Përdorni telefona celularë dhe verifikoni që ata mund të bëjnë ose të marrin telefonata. Më pas, mbështillni njërin nga telefonat brenda një fletë letër alumini dhe kur bëni një telefonatë nga ky telefon, do të vini re se sinjali është i bllokuar.
Disa shembuj
Disa shembuj të kafazit Faraday sot mund të shihen në shembuj të shumtë nga jeta e përditshme. Njëra prej tyre është kur vazhdojmë një ashensor ose në një ndërtesë të bërë me grilë metalike. Në këto vende, celularët tanë nuk funksionojnë. Ndodh edhe me mikrovalën. Për të parandaluar që valët të shpëtojnë nga jashtë, bëhet një kafaz Faraday për të shmangur efektet e dëmshme në shëndet. Kostumet speciale të teknikëve elektrikë janë gjithashtu të njëjtat.
Nëse e takojmë makinën tonë gjatë një stuhie elektrike, duke qëndruar brenda automjetit ne jemi të mbrojtur nga rrufeja.
Shpresoj që me këtë informacion të mësoni më shumë rreth faunës së Faraday dhe karakteristikave të saj.