Faraday ketrec, mi ez, hogyan működik és hol használják a modern világban
Még 1836-ban az angol angol fizikus M. Faraday feltalált egy eszközt a berendezések mindenféle elektromágneses mezőtől való árnyékolására. A találmány tiszteletreméltó kora ellenére napjainkban is releváns. Ez egy faradayi ketrec. Ma mesélek róla.
Mi az a Faraday-ketrec és hogyan működik?
Tehát ez az eszköz egy ketrec, amely nagy elektromos vezetőképességű fémből készül, és a legtöbb esetben földelt. Ennek az eszköznek az működési elve rendkívül egyszerű:
A cella fémében lévő külső elektromágneses mező hatása alatt a szabad elektronok megkezdődnek. Ennek eredményeként a szerkezet cellájának ellentétes oldalai olyan töltést nyernek, hogy az általa képzett tér kompenzálni fogja a külső elektromágneses tér hatását.
Egy faradayi ketrec azonban nem képes megvédeni az állandó vagy lassan változó mágneses mező ellen. Például egy ilyen ketrecben az iránytű még mindig megfelelően észak felé mutat, ami azt mondja nekünk, hogy a Föld mágneses vonalai szabadon behatolnak a ketrec belső térfogatába.
A nagyfrekvenciás sugárzás szűrése érdekében a cella méretének kisebbnek kell lennie, mint a sugárzás hullámhossza.
Ezenkívül az árnyékolás hatékonysága közvetlenül függ a vezető anyag alakjától.
Ebben az esetben a következő függőség követhető nyomon: minél gyorsabban változik az elektromágneses tér, annál jobban ellenáll az anyag a mező cellába való behatolásának.
De a következő is igaz: minél nagyobb a mező frekvenciája, annál jobban behatol a rögzített cellaméretű hálóba.
Ha egy váltakozó elektromágneses mező forrása egy megalapozatlan Faraday ketrec belsejébe kerül, akkor látható, hogy az elektromágneses hullámok kisebb mértékben csillapodnak, mint a bejövők.
Jegyzet. Általános tévhit, hogy a Faraday ketrec teljesen blokkolja az elektromágneses teret. Ez (a sejt) csak minimalizálja a hatását, és ennek a csökkenésnek a mértéke a következő tényezőktől függ:
1. Sejtméret és a sejtfém elektromos vezetőképessége.
2. Az elektromágneses hullám frekvenciája és alakja.
3. Távolság a sugárforrástól.
4. A vizsgálati forrás ereje.
És kiderült, hogy a szilárd acéllemezekből készült ketrec sokkal hatékonyabban elnyomja a sugárzást, mint bármelyik háló.
Faraday sejtek használata a modern világban
Tehát a működés elve világos és rendkívül egyszerű, most nézzük meg, hol használnak most ilyen cellákat. Ehhez nem laboratóriumokba kell mennünk, hanem csak a konyhába kell menni és megnézni a mikrohullámú sütőt.
Teste szilárd fémből készül, és az átlátszó ajtóra speciális fém kerül perforált vaslemez 1 - 3 mm cellával, amely sikeresen blokkolja a sugárzást 1 hullámhosszal 12 cm.
Továbbá, ha megnézi a legáltalánosabb televíziós kábelt, akkor egy árnyékoló hüvelyt lát benne, amely szintén Faraday ketrec.
A módosított ketreceket speciális védőruhákban is használják 330 kV feletti feszültségű alállomások szervizszemélyzetének.
Még ez a néhány példa is elég ahhoz, hogy megértsük, hogy a nagy M. találmánya Faraday él, és nagyon aktívan használják a modern világban. Ha tetszett a cikk, akkor tetszik és köszönöm a figyelmet!