Kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa Faraday cage pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang lalagyan na sakop ng mga materyal na kondaktibo sa kuryente. Si Michael Faraday ay isang siyentista na may malaking ambag sa mundo ng agham. Salamat sa siyentipikong ito, marami sa mga elemento na ginagamit namin sa aming pang-araw-araw upang mailapat ang prinsipyo ng Faraday cage.
Sa artikulong ito ay sasabihin namin sa iyo ang lahat ng kailangan mong malaman tungkol sa Faraday cage, mga katangian nito at mga application nito.
pangunahing katangian
Kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa Faraday cage na tinutukoy namin ang isang lalagyan na sakop ng mga materyal na kondaktibo sa kuryente. Ang mga kondaktibong materyal na ito ay maaaring mga metal plate o meshes. Gumagana ang hanay ng mga materyal na ito tulad ng isang kalasag laban sa mga epekto ng isang electric field na nagmumula sa labas. Salamat sa pagtuklas ni Michael Faraday, marami sa mga sangkap na ginagamit namin sa pang-araw-araw na buhay ang naglalapat ng prinsipyo ng kulungan na ito. Ang ilan sa mga halimbawa ng mga elemento na ginagamit namin sa aming pang-araw-araw at sumusunod sa prinsipyong ito ay mga kable, kotse, eroplano at microwave oven, bukod sa iba pa.
Ang hugis at sukat ng mga elemento ay maaaring magbago, pati na rin ang mga materyales na sakop ng Faraday cage. Upang lubos na maunawaan ang lahat ng mga katangian ng Faraday cage, magbabalik kami pabalik upang maunawaan ang kasaysayan nito.
Sa simula ng lahat ng ito, Michael Faraday Noong 1836 isinagawa niya ang mga eksperimento na pinapayagan siyang buuin ang insulate cage na ito. Nagdadala ito ng pangalan ng imbentor dahil siya ang taong nagmamasid na ang isang kondaktibong materyal ay ipinakita lamang ang mga epekto ng isang de-kuryenteng paglabas sa labas. Ang ganitong uri ng eksperimento ay ipinahiwatig na ang mga singil sa conductor ay may kakayahang maipamahagi sa isang paraan na maaari nilang kanselahin ang mga electric field na nangyayari sa loob.
Upang mapatunayan ang mga epekto ng pagtuklas na ito, Tinakpan ng Faraday ang mga dingding ng isang silid ng mga sheet ng aluminyo. Gumamit siya ng isang electrostatic generator at nagsimulang maglagay ng mga shock ng mataas na boltahe sa labas ng silid. Sa pamamagitan ng isang electroscope napatunayan niya na ang electric field sa loob ng silid ay zero. Ang electroscope ay isang aparato na nagbibigay-daan sa amin upang makita ang pagkakaroon ng mga singil sa kuryente sa loob ng isang katawan. Salamat sa ganitong uri ng aparato, maaaring maiwasan ang maraming bilang ng mga aksidente sa larangan ng kuryente.
Salamat sa eksperimento sa Faraday cage at marami pang iba, ang siyentipikong ito ay isa sa mga naging posible para sa kuryente na magkaroon ng praktikal na paggamit tulad ng alam natin ngayon.
Paano gumagana ang Faraday cage
Susuriin natin kung ano ang mga batayan ng pagpapatakbo ng hawla na ito. Kapag nag-apply kami ng isang electric field sa isang lalagyan na halos sakop ng mga materyal na metal tulad ng Ito ay aluminyo o metal meshes, alam namin na ang lalagyan ay gumagana bilang isang de-koryenteng konduktor na polarized. Kapag naging polarized ang lalagyan na ito, sisingilin ito ng mga positibong singil sa direksyon kung saan naglalakbay ang panlabas na larangan ng electromagnetic. Alam namin na, habang positibo itong naniningil sa labas, negatibo itong naniningil sa pabalik na direksyon. Sa ganitong paraan, ang isang patlang na may pantay na lakas ay nilikha ngunit sa kabaligtaran na bahagi sa electromagnetic na patlang na nailapat.
Ang kabuuan ng parehong mga patlang kapwa sa loob ng nasabing lalagyan at ang panlabas ay katumbas ng zero. Nangyayari ito salamat sa ang katunayan na ang mga kondaktibong materyales ay nag-order ng lahat ng kanilang mga singil tuwing nakakatugon sila sa mga panlabas na larangan ng kuryente. Sa ganitong paraan, namamahala sila upang mag-order ng kanilang mga pagsingil sa ibabaw sa isang paraan na ang panloob na patlang ay may halaga na zero.
Paano gumawa ng isang Faraday cage
Kung nais mong subukan ang mga eksperimento tulad ng pag-angat ni Michael Faraday, maaari mong subukang gumawa ng isang Faraday cage sa iyong sarili. Halimbawa, maaari nating ganap na balutin ang isang telepono sa aluminyo. Kung gagawin namin ito ay mai-block namin ang iyong signal nang buo. Paggawa ng ganitong uri ng hawla ay napaka-simple. Kailangan lang nating ipaloob ang isang tiyak na puwang sa loob ng isang kondaktibong materyal. Ang lahat ng mga materyal na kinakailangan ay madaling ma-access. Maaari kaming gumamit ng mga materyal na metal tulad ng aluminyo foil, mga kahon, metal mesh o isang bakal na basurahan.
Bago magpatuloy upang gawin ang Faraday fauna dapat nating isaalang-alang ang ilang mga bagay:
- Kung gagamit kami ng mga meshes o grids, ang mga butas sa konduktor na iyon ay dapat na mas maliit kaysa sa haba ng signal na mai-block.
- Ang panloob na espasyo ay dapat na ganap na ihiwalay nang walang pagkakaroon ng anumang uri ng mga bitak. Mayroon nang mga bitak ang Faraday cage ay hindi ganap na ihiwalay.
- Ang kapal ng conductor ay dapat gamitin alinsunod sa dalas na nais mong harangan.
Maraming paraan upang makagawa ng isang Faraday cage. Tingnan natin kung ano ang mga pangunahing hakbang upang gawin ang ganitong uri ng hawla:
- Bumubuo ito ng isang silindro na binubuo ng metal mesh at isang platform ng aluminyo.
- Dapat kang maglagay ng radyo at i-tune sa platform. Kasunod, aktwal na i-mount ang metal mesh silindro sa platform. Tulad ng paglagay mo ng metal mesh, dapat mong suriin na ang signal ng radyo ay nagsisimulang masira. Nangangahulugan ito na ang mga electromagnetic na alon na dapat matanggap ng radyo ay nagambala ng paglalagay ng metal mesh.
- Gumamit ng mga cell phone at i-verify na maaari silang tumawag o makatanggap ng mga tawag. Kasunod, balutin ang isa sa mga telepono sa loob ng isang sheet ng aluminyo foil at kapag tumatawag mula sa teleponong ito, mapapansin mong naka-block ang signal.
Ilang halimbawa
Ang ilang mga halimbawa ng Faraday cage ngayon ay makikita sa maraming mga halimbawa mula sa pang-araw-araw na buhay. Ang isa sa kanila ay kapag nagpatuloy tayo isang elevator o sa isang gusaling gawa sa metal na rehas na bakal. Sa mga lugar na ito, hindi gagana ang aming mga cell phone. Nangyayari din ito sa microwave. Upang maiwasan ang pagtakas ng mga alon patungo sa labas, isang Faraday cage ang ginawa upang maiwasan ang mga mapanganib na epekto sa kalusugan. Ang mga espesyal na demanda ng mga electrical technician ay pareho din.
Kung nakilala namin ang aming sasakyan sa panahon ng isang bagyo sa kuryente, sa pamamagitan ng pananatili sa loob ng sasakyan ay protektado kami mula sa kidlat.
Inaasahan ko na sa impormasyong ito maaari kang matuto nang higit pa tungkol sa hayop ng Faraday at mga katangian nito.