Faradays bur, vad det är, hur det fungerar och var det används i den moderna världen
Tillbaka 1836, den engelska fysikern M. Faraday uppfann en enhet för att skydda utrustning från alla typer av elektromagnetiska fält. Trots den uppskattade åldern för uppfinningen är den fortfarande relevant idag. Det här är en Faraday-bur. Jag berättar om det idag.
Vad är en Faraday-bur och hur fungerar den?
Så den här enheten är en bur tillverkad av metall med hög elektrisk ledningsförmåga och i de flesta fall jordad. Och driftsprincipen för denna enhet är extremt enkel:
Under påverkan av ett externt elektromagnetiskt fält inuti cellens metall börjar fria elektroner röra sig. Som ett resultat får de motsatta sidorna av strukturens cell en sådan laddning att fältet som bildas av den tenderar att kompensera för effekten av det yttre elektromagnetiska fältet.
Men en Faraday-bur kan inte skydda mot ett konstant eller långsamt föränderligt magnetfält. Till exempel, i en sådan bur pekar kompassen fortfarande korrekt mot norr, vilket säger att jordens magnetiska linjer fritt tränger in i burens inre volym.
För att screena högfrekvent strålning måste cellstorleken vara mindre än strålningsvåglängden.
Dessutom beror avskärmningens effektivitet direkt på formen på det ledande materialet.
I detta fall spåras följande beroende: ju snabbare det elektromagnetiska fältet förändras, desto mer motstår materialet penetrationen av fältet in i cellen.
Men samtidigt gäller även följande: ju högre fältfrekvens, desto bättre tränger den igenom nätet med en fast cellstorlek.
Om källan till ett alternerande elektromagnetiskt fält placeras i en ojordad Faraday-bur, kan man se att elektromagnetiska vågor dämpas i mindre utsträckning än de inkommande.
Notera. Det är en vanlig missuppfattning att Faradays bur helt blockerar det elektromagnetiska fältet. Det (cellen) minimerar bara dess effekt och graden av denna minskning beror på följande faktorer:
1. Cellstorlek och elektrisk ledningsförmåga hos cellmetallen.
2. Frekvensen och formen på den elektromagnetiska vågen.
3. Avstånd från strålningskällan.
4. Studiekällans kraft.
Och det visar sig att en bur av massiva stålark är mycket effektivare för att undertrycka strålning än något nät.
Användningen av Faraday-burar i den moderna världen
Så, principen för operationen är tydlig och extremt enkel, låt oss nu se var sådana celler används nu. Och för detta behöver vi inte gå till laboratorierna, utan bara gå till köket och titta på mikrovågsugnen.
Dess kropp är gjord av solid metall och en speciell metall appliceras på den transparenta dörren perforerad järnplåt med en cell från 1 till 3 mm, som framgångsrikt blockerar strålning med en våglängd på 12 cm.
Om du tittar på den vanligaste TV-kabeln kommer du också att se en skärmskida i den, som också är en Faraday-bur.
Modifierade burar används också i speciella skyddsdräkter för servicepersonal på transformatorstationer med spänningar över 330 kV.
Även dessa få exempel räcker för att förstå att uppfinningen av den stora M. Faraday lever och används mycket aktivt i den moderna världen. Om du gillade artikeln, gilla den och tack för din uppmärksamhet!