Faradayn häkki, mikä se on, miten se toimii ja missä sitä käytetään nykymaailmassa

Vuonna 1836 englantilainen fyysikko M. Faraday keksi laitteen suojaamaan laitteita kaikilta sähkömagneettisilta kentiltä. Keksinnön kunnioitettavasta iästä huolimatta se on edelleen ajankohtainen. Tämä on Faradayn häkki. Kerron sinulle siitä tänään.

Mikä on Faradayn häkki ja miten se toimii

Joten tämä laite on häkki, joka on valmistettu metallista, jolla on korkea sähkönjohtavuus ja joka on useimmissa tapauksissa maadoitettu. Ja tämän laitteen toimintaperiaate on erittäin yksinkertainen:

Solun metallin sisällä olevan ulkoisen sähkömagneettisen kentän vaikutuksesta vapaat elektronit alkavat liikkua. Tämän seurauksena rakenteen solun vastakkaiset puolet saavat sellaisen varauksen, että sen muodostama kenttä pyrkii kompensoimaan ulkoisen sähkömagneettisen kentän vaikutusta.

Faradayn häkki ei kuitenkaan kykene suojautumaan jatkuvalta tai hitaasti muuttuvalta magneettikentältä. Esimerkiksi tällaisessa häkissä kompassi osoittaa edelleen oikein pohjoiseen, mikä kertoo meille, että maapallon magneettiset viivat tunkeutuvat vapaasti häkin sisätilaan.

Suurtaajuisen säteilyn seulomiseksi solun koon on oltava pienempi kuin säteilyn aallonpituus.

Lisäksi suojauksen tehokkuus riippuu suoraan johtavan materiaalin muodosta.

Tässä tapauksessa jäljitetään seuraava riippuvuus: mitä nopeammin sähkömagneettinen kenttä muuttuu, sitä enemmän materiaali vastustaa kentän tunkeutumista soluun.

Mutta samalla pitää paikkansa myös seuraava: mitä korkeampi kenttätaajuus, sitä paremmin se tunkeutuu kiinteän solukoon verkon läpi.

Jos vuorottelevan sähkömagneettisen kentän lähde sijoitetaan maadoittamattoman Faraday-häkin sisään, voidaan nähdä, että sähkömagneettiset aallot vaimentuvat vähemmän kuin saapuvat.

Merkintä. Yleinen väärinkäsitys on, että Faradayn häkki estää kokonaan sähkömagneettisen kentän. Se (solu) vain minimoi vaikutuksensa, ja tämän vähenemisen aste riippuu seuraavista tekijöistä:

1. Solukoko ja solumetallin sähkönjohtavuus.

2. Sähkömagneettisen aallon taajuus ja muoto.

3. Etäisyys säteilylähteestä.

4. Tutkimuslähteen voima.

Ja käy ilmi, että kiinteistä teräslevyistä valmistettu häkki vaimentaa säteilyä paljon tehokkaammin kuin mikään verkko.

Faradayn häkkien käyttö nykymaailmassa

Joten toimintaperiaate on selkeä ja erittäin yksinkertainen, nyt katsotaanpa, missä tällaisia ​​soluja käytetään nyt. Ja tätä varten meidän ei tarvitse mennä laboratorioihin, vaan mennä vain keittiöön ja katsella mikroaaltouunia.

Sen runko on valmistettu kiinteästä metallista, ja läpinäkyvään oveen levitetään erityinen metalli rei'itetty rautalevy, jonka kenno on 1-3 mm ja joka estää onnistuneesti aallonpituuden olevan aallonpituuden 12 cm.

Lisäksi, jos katsot tavallisinta televisiokaapelia, näet siinä suojavaipan, joka on myös Faradayn häkki.

Modifioituja häkkejä käytetään myös erityisissä suojapuvuissa sähköasemien huoltohenkilöstölle, joiden jännite on yli 330 kV.

Jopa nämä muutamat esimerkit ovat riittäviä ymmärtämään, että suuren M. Faraday asuu ja sitä käytetään hyvin aktiivisesti modernissa maailmassa. Jos pidit artikkelista, pidä siitä ja kiitos huomiosi!