ДИИ Фарадејев кавез

Бриљантни научник и проналазач 19. века Мајкл Фарадеј познат је по свом активном раду са струјом, електромагнетним пољем и сродним физичким појавама. Једно од најзначајнијих открића била је заштитна структура названа Фарадејев кавез. У наставку ћемо разумети шта је то и какву практичну вредност представља проналазак.

Шта је Фарадејев кавез

Фарадејев кавез је кутија са зидовима од метала високе проводљивости. Дизајн не захтева спољну везу за напајање, али је, по правилу, уземљен. Физички ефекат ћелије се манифестује под утицајем спољашњег фактора, а то је електромагнетно зрачење.

Први конструкти који су демонстрирали ефекат заштите изгледали су као обична ћелија, што је дало име овом феномену.У ствари, жичани или перфорирани зидови "кутије" су погодни за визуелну контролу објеката или уређаја који се налазе унутар скученог простора, али се лако могу заменити чврстим. Главна ствар је да је материјал проводљив.

Принцип рада

Деловање Фарадејевог кавеза заснива се на чињеници да се наелектрисање, када уђе у проводник, распоређује по његовој површини, док унутрашњост остаје неутрална. У ствари, цела ћелија, која се састоји од проводног материјала, је један проводник, чији "крајеви" добијају супротан набој. Настала електрична струја ствара поље које компензује спољашње утицаје. Јачина електричног поља у унутрашњем делу такве структуре је нула.

Занимљиво је да ако се поље генерише унутар ћелије, онда ефекат такође функционише. Међутим, у овом сценарију, наелектрисање ће бити распоређено преко унутрашње површине мреже или друге проводљиве равни и неће моћи да продре ван.

У енглеској терминологији, ЦФ звучи као "Фарадаи схиелд", односно "Фарадаи схиелд / сцреен". Овај концепт добро преноси суштину уређаја, који попут штита или заштитног екрана рефлектује зраке који утичу на његов садржај.

Треба запамтити да ефекат заштите ради само на наизменичном магнетном пољу. Не омета константан или благо променљиви магнетни ефекат, на пример, природни магнетни потенцијал Земље.

Да би се утврдило да ли ће Фарадејева комора рефлектовати високофреквентно зрачење, довољно је знати величину ћелија мреже (ако је проводни део направљен у облику кавеза) и таласну дужину делујућег таласа.Конструкција је ефикасна ако је друга вредност већа од прве.

Сфере примене ЦФ ефекта

Ефекат који је открио Фарадеј има не само научно значење, већ и прилично широку практичну примену. Најједноставнији пример Фарадејевог кавеза може се наћи у свакодневном животу, присутан је у скоро свакој кухињи - ово је микроталасна пећница. Пет зидова његовог тела је направљено од прилично дебелих челичних плоча, а између два слоја стакла за врата налази се метални слој са перфорацијама за бољу видљивост.

РФ кабина

Радио-фреквентна кабина је просторија изолована од ефеката електричне, магнетне и радио емисије, обично мале површине. Његови зидови, под и плафон опремљени су високо проводљивим решеткама које чине затворени, али невидљиви кавез.

МРИ собе

Опрема високе прецизности као што је медицински томограф за дијагностику магнетне резонанце захтева пажљиву заштиту од спољашњих електромагнетних таласа. Најмањи спољни утицај може утицати на резултат студије, тако да је просторија у којој се налази МРИ јединица потпуно заштићена.

Лабораторије

У лабораторијским истраживањима, да би се добили тачни резултати, важно је не само користити напредну опрему, већ је и поуздано заштитити од спољашњих фактора као што су магнетна и електрична поља.

Треба разумети да се то не односи само на усмерено зрачење из одређених извора, већ и на електромагнетну буку која је стално присутна у атмосфери, посебно у насељеним местима и њиховој близини.

За висококвалитетну заштиту опреме са ЦФ ефектом потребни су специјализовани прорачуни дизајна и професионална монтажа.

Заштитна одела

За људе који раде у подручјима са великом вероватноћом струјног удара, развијена су посебна одела. Њихов горњи слој је направљен од тканине која садржи метал и одвојен је од тела изолационим материјалом. У случају преостале статичке или електричне струје, пуњење тече низ спољни омотач комплета.

Заштитна одећа је неопходна при раду са високонапонским водовима. Чак и без напона, задржавају опасан ниво статичког набоја због многих километара електричних жица.

У свету забаве

ЦФ ефекат, живописно приказан на сцени, веома је спектакуларан. У овом случају се често користи не једноставан кавез, већ наизглед бестежинска шкољка од грубе мреже, или чак посебно дизајнирано одело које подсећа на обичну одећу. У овом случају, струја се напаја што је могуће ефикасније, на пример, помоћу Теслиних калемова или сличних уређаја који стварају наелектрисање од електростатичког генератора.

Израда Фарадејевог кавеза својим рукама

У свакодневном животу, израда домаћег ЦФ-а може бити неопходна да би се уређаји „сакрили“ од дејства различитих таласа који могу изазвати сметње у осетљивом електронском „пуњењу“.

Пример таквог дизајна је кутија од шперплоче завршена на одређени начин. Пошто шперплоча служи као изолациони слој, она мора бити савршено чиста и сува. Кутију можете саставити сопственим рукама или је припремити - главна ствар је да се састави без употребе ексера или других металних причвршћивача. Монтажа се врши у неколико фаза:

1. Фолија за храну је подељена на сегменте, према величини зидова од шперплоче или њихових бланкова.
2. Површине будуће кутије су обрезане фолијом споља. У овом случају, његова сјајна страна треба да буде окренута ка споља.
3. Зидови су причвршћени изнутра лепљивом траком, а на дно кутије постављен је пар подлога за миша.
4. Пажљиво се проверава да у затвореном положају поклопца слој фолије формира непрекидну шкољку, без најмањих празнина и лома.

Друга опција претпоставља да метални резервоар "уради сам" (пан, кутија, кутија итд.) служи као основа Фарадејевог кавеза, унутар којег је изолација направљена од картона, исте шперплоче или другог материјала. Стање чврстог приањања поклопца за овај дизајн није ништа мање важно него за горе описано.

Да ли треба да урадим уземљење

Не постоји консензус о потреби за уземљењем ЦФ-а. Обавезно је уземљење великих објеката и оних на које може утицати посебно снажно електрично пражњење.

Уземљење, наравно, штити од ванредних ситуација када нагомилани јак набој може „пробити“ ваздух и погодити оближњи објекат или особу.

Тестирање домаћег Фарадејевог кавеза

За тестирање принципа Фарадејевог кавеза у пракси, најпогодније је користити компактни радио на батерије. Требало би да буде укључен на максималној јачини и подешен на најмоћнији доступан ФМ канал. Ако ћелија ради, радио у њој ће бити утишан.

Ако је пријемник бар мало, али чујан, то значи да се не може постићи сто постотно скрининг, и треба тражити празнине у проводном слоју.

Погодно за тестирање самосталне камере и мобилног телефона. Када уђе, престаће да прима сигнале са базних станица, односно када га позовете, чућете одговарајућу поруку од аутоматског обавештајца мобилног оператера.

Слични чланци: