Ano ang isang hawla ng Faraday?

Bumalik noong 1836, ang pisika ng Ingles at imbentor na si Michael Faraday ay lumikha ng isang espesyal na aparato para sa mga kagamitan sa pangangalaga mula sa electromagnetic radiation. Ang aparato na ito ay nauugnay sa araw na ito, at, tulad ng dati, ay nagdala ng pangalan ng isang siyentipiko. Tungkol ito sa Faraday hawla.

Ang aparatong ito ay isang proteksiyon na hawla na gawa sa mataas na conductive metal, at, bilang panuntunan, na may saligan. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng simpleng aparato na ito ay medyo simple:

Kapag ang isang panlabas na patlang ng kuryente ay kumikilos sa cell, ang mga libreng elektron ng metal ng cell ay pumapasok sa paggalaw, at ang kabaligtaran na panig ng istraktura ay sisingilin upang ang kanilang patlang ay makakapagbayad sa panlabas na larangan ng kuryente.

Maaari itong suriin sa isang simpleng eksperimento na may dalawang electroskopyo at isang hawla ng Faraday na sisingilin mula sa isang mapagkukunan ng mataas na boltahe: isang electroskopyo na nakakabit sa panloob na ibabaw ng isang tanso na tanso ng Faraday at inilalagay sa loob nito ay hindi magpapakita ng pagkakaroon ng isang singil ng kuryente, at isang elektronkop na konektado sa labas ay magpapakita.

Ang isang palaging magnetic field, hindi tulad ng isang electric field, ay tumagos sa cell nang walang hadlang. Gayunpaman, dahil ang alternating electric field na bumubuo ng alternating magnetic field ay pinangangalagaan ng cell, ang alternating magnetic field ay hindi tumagos sa cell, dahil hindi lamang ito nagkaroon ng oras na bumangon. Para sa kadahilanang ito, pinangangalagaan ng hawla ng Faraday ang panloob na espasyo nito, at ang mga bagay sa loob nito, hindi lamang mula sa larangan ng kuryente, kundi pati na rin mula sa pagkilos ng mga panlabas na electromagnetic waves.

Kung bigyang-pansin natin ang mataas na dalas, kung gayon ang mga alon ng electromagnetic na may mataas na dalas (kung ihahambing sa laki ng cell ng cell grid) ay bahagyang sumasalamin mula sa cell, at sadyang mamamatay lamang sa kapal ng metal, na nagpapasiklab ng mga eddy currents sa loob nito, at sa huli ay magkalat sa ang anyo ng init.

Gayunpaman, ang kahusayan ng pag-andar ng screening ng isang hawla ng Faraday ay nauugnay sa mga sumusunod na mga parameter: na may lalim ng layer ng ibabaw (layer ng balat), na may kapal ng metal ng cell, at sa laki ng pagbubukas na may paggalang sa haba ng haba ng panlabas na radiation, kung saan kinakailangan ang panangga. Kaya, para sa mga kalasag na may kalasag, ginagamit ang mga Faraday cages na may conductors ng isang istraktura na gawa sa mahusay na pagsasagawa ng mga materyales. Ang laki ng cell, para sa epektibong operasyon ng hawla ng Faraday, ay dapat na higit na mas mababa kaysa sa haba ng haba ng haba ng screen na radiation.

Isang uri ng Faraday hawla na maaaring magkita ang lahat microwave. Sa pinto ng microwave mayroong isang metal na grid, ang mga cell na kung saan ay medyo maliit kung ihahambing sa haba ng daluyong nilikha ng magnetron. Ang microwave ay nagpapatakbo sa dalas ng 2450 MHz, at ang haba ng daluyong dito ay bahagyang higit sa 12 cm, malinaw naman, ang grid sa pinturang microwave ay madaling pinangangalagaan ang radiation na ito, na pinipigilan itong lumabas.

Ang papel ng natitirang bahagi ng cell sa microwave ay nilalaro ng silid ng metal kung saan matatagpuan ang pinainit na pagkain. Sa pamamagitan ng paraan, kung maglagay ka ng isang cell phone sa microwave oven (off!), Mawawala ito sa lugar ng saklaw ng network, dahil ang mga standard na alon ng GSM ay mas mahaba kaysa sa mga alon na nabuo ng microwave magnetron.

May mga nababagay na metal na gumagana sa prinsipyo ng isang indibidwal na hawla ng Faraday, na gawa sa hindi kinakalawang na asero at mga hibla ng tanso. Ang ganitong mga costume ay ginagamit ng mga installer ng mga linya ng kuryente na may mataas na boltahe, dahil kahit na ang isang naka-disconnect na linya, maraming kilometro ang haba, ay nag-iipon ng isang mapanganib na halaga ng static na bayad sa sarili nito. Ang isang suit ay nagpoprotekta sa isang tao mula sa electric shock.

Ang nasabing proteksiyon na mga set batay sa tela ng pilak ay pinoprotektahan ang mga electrician mula sa mga nakakapinsalang epekto ng larangan ng electromagnetic ng mga pag-install ng mataas na boltahe, kung saan ang elektrikal na sangkap ay napakataas. Ang ganitong mga kit, ayon sa kanilang mga tagagawa, ay dinisenyo upang maprotektahan:

• mula sa pagkakalantad sa isang electric field ng pang-industriya dalas;

• mula sa mga epekto ng bias kasalukuyang sanhi ng isang alternating electromagnetic field;

• mula sa pagkakalantad sa matinding electromagnetic radiation na nagmula sa isang paglabas sa pagitan ng mga contact ng mga disconnectors;

• mula sa mga paglabas ng electric current kapag hawakan ang mga grounded o insulated na mga bagay, mga bahagi ng kagamitan, pati na rin ang damo at maliit na bushes;

• mula sa mga pinsala sa koryente kapag nakalantad sa boltahe ng hakbang o hakbang.

Ang mga kit ay lumikha ng isang saradong puwang na may kalasag sa paligid ng katawan ng isang tao na nakasuot ng isang suit, hindi kasama ang anumang pagtagos sa larangan ng kuryente sa loob. Ang lahat ng mga elemento ng kit ay gawa sa mga de-koryenteng conductive na materyales at magkakaugnay ng mga channel ng tumaas na conductivity at electrically conductive contact lead. Salamat sa naturang mga demanda, ang katawan ng tao ay shunted, at ligtas na pag-agos ng mga alon ng electrostatic o capacitive na kalikasan ay natiyak.

Mahilig Tesla coils gumamit din ng mga costume na kahawig ng indibidwal na Faraday cages. Ang kasalukuyang dumadaloy lamang sa ibabaw ng suit sa mga kondaktibo na bahagi na hindi gaanong pagtutol, nang hindi nagiging sanhi ng pinsala sa taong nakikilahok sa palabas.

Tulad ng nakikita mo, ang kulungan ng Faraday ay ginagamit ngayon kung saan marami. Ang mataas na boltahe na pag-install ng boltahe ay nakapaloob sa Faraday cages, ang mga Faraday cages ay ginagamit sa palabas, sa wakas, ang anumang produksiyon na nauugnay sa mapanganib na microwave at iba pang electromagnetic radiation ay hindi kumpleto nang walang buong mga workshop at silid na nakapaloob sa Faraday cages.

Inaasahan namin na ang artikulong ito ay kapaki-pakinabang sa iyo, at ngayon naiintindihan mo kung gaano kahalaga ang isang simpleng hitsura na aparato na kahawig ng isang regular na kahon ng mesh. Pagkatapos ng lahat, ang Faraday Cage sa iba't ibang mga aplikasyon ay hindi lamang pinoprotektahan ang iba't ibang mga kagamitan na sensitibo sa mga patlang ng kuryente at radiation, ngunit pinoprotektahan din ang kalusugan ng mga tao sa pamamagitan ng pagpigil sa cancer, at maraming iba pang mga sakit na maaaring sanhi ng labis na pagkakalantad sa electromagnetic radiation sa isang nabubuhay na organismo.