Khi chúng ta nói về Lồng Faraday chúng ta đang nói về một thùng chứa được bao phủ bởi các vật liệu dẫn điện. Michael Faraday là một nhà khoa học đã có những đóng góp to lớn cho nền khoa học thế giới. Cảm ơn nhà khoa học này, nhiều nguyên tố mà chúng ta sử dụng hàng ngày để áp dụng nguyên lý lồng Faraday.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về lồng Faraday, đặc điểm và ứng dụng của nó.
Các tính năng chính
Khi chúng ta nói về lồng Faraday, chúng ta đang đề cập đến một thùng chứa được bao phủ bởi các vật liệu dẫn điện. Các vật liệu dẫn điện này có thể là tấm kim loại hoặc lưới. Bộ vật liệu này hoạt động giống như một lá chắn chống lại tác động của điện trường từ bên ngoài. Nhờ khám phá của Michael Faraday, nhiều yếu tố mà chúng ta sử dụng trong cuộc sống hàng ngày áp dụng nguyên lý của chiếc lồng này. Một số ví dụ về các yếu tố mà chúng ta sử dụng hàng ngày và tuân theo nguyên tắc này là dây cáp, ô tô, máy bay và lò vi sóng, số những người khác.
Hình dạng và kích thước của các yếu tố có thể thay đổi, cũng như vật liệu mà lồng Faraday được bao phủ. Để hiểu đầy đủ tất cả các đặc điểm của lồng Faraday, chúng ta sẽ thực hiện một chuyến du hành ngược thời gian để tìm hiểu lịch sử của nó.
Khi bắt đầu tất cả, Michael Faraday Năm 1836, ông đã thực hiện các thí nghiệm cho phép ông xây dựng chiếc lồng cách nhiệt này. Nó mang tên của người phát minh ra nó vì ông là người đã quan sát thấy một vật liệu dẫn điện chỉ cho thấy tác động của phóng điện ở bên ngoài. Loại thí nghiệm này chỉ ra rằng các điện tích trên vật dẫn có khả năng phân bố theo cách mà chúng có thể triệt tiêu điện trường xảy ra bên trong.
Để xác minh tác động của khám phá này, Faraday phủ các bức tường của một căn phòng bằng các tấm nhôm. Anh ta sử dụng một máy phát tĩnh điện và bắt đầu áp dụng các cú sốc điện cao thế bên ngoài căn phòng. Với một chiếc kính điện, ông có thể xác minh rằng điện trường bên trong căn phòng bằng không. Kính điện là một thiết bị cho phép chúng ta phát hiện sự hiện diện của các điện tích bên trong cơ thể. Nhờ loại thiết bị này, một số lượng lớn các vụ tai nạn trong lĩnh vực điện lực có thể được ngăn chặn.
Nhờ thí nghiệm lồng Faraday và nhiều thí nghiệm khác, nhà khoa học này là một trong những người đã làm cho điện có thể có những ứng dụng thực tế như chúng ta biết ngày nay.
Cách thức hoạt động của lồng Faraday
Chúng ta sẽ xem cơ sở hoạt động của cái lồng này là gì. Khi chúng ta đặt một điện trường vào một vật chứa gần như được bao phủ bởi các vật liệu kim loại như Đó là những tấm lưới bằng nhôm hoặc kim loại, chúng ta biết rằng bình chứa có tác dụng như một vật dẫn điện được phân cực. Khi vật chứa này trở nên phân cực, nó sẽ mang điện tích dương theo hướng mà trường điện từ bên ngoài truyền đi. Ta biết rằng, đồng thời vật nhiễm điện dương ở mặt ngoài, thì ngược chiều tích điện âm. Bằng cách này, một trường có độ lớn bằng nhau được tạo ra nhưng ở phần ngược lại với trường điện từ đã được đặt vào.
Tổng của cả hai trường bên trong vùng chứa đã nói và bên ngoài bằng XNUMX. Điều này xảy ra nhờ vào thực tế là các vật liệu dẫn điện sắp xếp tất cả các điện tích của chúng bất cứ khi nào chúng gặp điện trường bên ngoài. Bằng cách này, chúng quản lý để sắp xếp các điện tích của chúng trên bề mặt theo cách mà trường bên trong có giá trị bằng không.
Cách làm lồng Faraday
Nếu bạn muốn thử các thí nghiệm như Michael Faraday cẩu, bạn có thể thử tự làm lồng Faraday. Ví dụ, chúng ta hoàn toàn có thể bọc một chiếc điện thoại bằng nhôm. Nếu chúng tôi làm điều này, chúng tôi sẽ chặn hoàn toàn tín hiệu của bạn. Chế tạo loại lồng này rất đơn giản. Chúng ta chỉ cần bao bọc một không gian nhất định trong một vật liệu dẫn điện. Tất cả các tài liệu cần thiết đều khá dễ tiếp cận. Chúng ta có thể sử dụng các vật liệu kim loại như lá nhôm, hộp, lưới kim loại hoặc thùng rác bằng thép.
Trước khi tiếp tục tạo ra hệ động vật Faraday, chúng ta phải tính đến một số điều:
- Nếu chúng ta định sử dụng lưới hoặc lưới, các lỗ trên dây dẫn đó phải nhỏ hơn chiều dài của tín hiệu bị chặn.
- Không gian bên trong phải được cách ly hoàn toàn mà không có bất kỳ loại vết nứt nào. Các vết nứt tồn tại lồng Faraday sẽ không bị cô lập hoàn toàn.
- Độ dày của dây dẫn phải được sử dụng theo tần số mà bạn muốn chặn.
Có nhiều cách để làm lồng Faraday. Hãy xem các bước chính để làm loại lồng này là gì:
- Nó tạo thành một hình trụ bao gồm lưới kim loại và một nền nhôm.
- Bạn phải bật và dò đài trên nền tảng. Sau đó, thực sự gắn trụ lưới kim loại trên nền tảng. Khi bạn đã đặt lưới kim loại, bạn nên kiểm tra xem tín hiệu vô tuyến có bắt đầu bị hỏng hay không. Điều này có nghĩa là sóng điện từ mà radio thu được sẽ bị gián đoạn do vị trí của lưới kim loại.
- Sử dụng điện thoại di động và xác minh rằng chúng có thể thực hiện hoặc nhận cuộc gọi. Sau đó, bọc một trong các điện thoại bên trong một tấm giấy nhôm và khi thực hiện cuộc gọi từ điện thoại này, bạn sẽ nhận thấy rằng tín hiệu đã bị chặn.
Vài ví dụ
Một số ví dụ về lồng Faraday ngày nay có thể được nhìn thấy trong nhiều ví dụ từ cuộc sống hàng ngày. Một trong số đó là khi chúng ta tiếp tục thang máy hoặc trong một tòa nhà làm bằng lưới kim loại. Ở những nơi này, điện thoại di động của chúng tôi không hoạt động. Nó cũng xảy ra với lò vi sóng. Để tránh sóng thoát ra bên ngoài, người ta làm lồng Faraday để tránh ảnh hưởng có hại đến sức khỏe. Những bộ quần áo đặc biệt của các kỹ thuật viên điện cũng vậy.
Nếu chúng tôi gặp chiếc xe của mình trong một cơn bão điện, bằng cách ở bên trong xe, chúng tôi được bảo vệ khỏi sét.
Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về hệ động vật của Faraday và các đặc điểm của nó.