Faradayova klec dělat sami

Michael Faraday byl známý anglický experimentální vědec, který představil světu takové geniální vynálezy jako elektromagnetická indukce výroba energie, elektromotor, transformátor a mnoho dalších zařízení, která zatím používáme.

Ale dnes řekneme o zařízení, které vynalezl v polovině 19. století. Jedná se o takzvanou Faradayovu klec.

Zařízení je založeno na schopnosti elektronů v uzavřeném elektricky vodivém pouzdru, když vstupuje do elektrického pole, aby získalo náboj, který kompenzuje účinky vnějších polí. Buněčné stěny tedy chrání prostor uvnitř před vystavením vnějšímu elektromagnetickému záření.

Taková klec Faraday může dokonce chránit člověka před elektrickým výbojem. Ale v opačném pořadí, vyzařování generované uvnitř Faradayovy klece nevyjde, pokud jej vytvoříte vodivou vrstvu uvnitř. Proto jsme například chráněni před účinky záření z mikrovlnné trouby, když jsme v jeho provozu blízko.

Proč bylo toto zařízení nazýváno buňkou?

Protože první Faradayovy experimenty strávil to kovovou klecí. I dnes jsou vyráběny průmyslové vzory a vypadají jako kovová klec z materiálů, které jsou dobře elektricky vodivé. Jeho účinnost a výkon závisí na tloušťce materiálu, z něhož je vyroben, a poměru velikosti otvoru k vlnové délce působícího vnějšího pole.

Faradayova klec - princip činnosti

Všechno geniální je jednoduché! Samotný princip fungování tohoto zařízení je velmi jednoduchý - když je Faradayova klec ovlivněna elektrickým polem, volné elektrony uvnitř materiálu, z něhož je vyroben, se začnou pohybovat a shromažďují se určitým způsobem. Výsledkem je, že opačné stěny buňky dostávají náboje opačného pořadí, vytvářejí nové pole, které má opačný směr k vnějšímu. Toto nové pole kompenzuje účinky vnějšího elektromagnetického pole, což znamená, že uvnitř buňky není elektrický šum nebo elektrické pole.

Tato metoda odrazu nebo stínění funguje pouze při vystavení elektrickým polím a střídavým magnetickým polím, která jsou generována. Chraňte před statickým magnetickým polem toto zařízení nemůže.

Co to je?

Používá se hlavně v průmyslu k ochraně zařízení před expozicí nežádoucímu elektromagnetickému záření. Například při instalaci zdravotnických skenerů. Velmi často se používá v laboratořích, kde je třeba provést vysoce přesná měření a snížit účinky elektromagnetického šumu. Při průmyslovém použití obvykle přitahují odborníky, kteří mohou správně vypočítat všechny parametry buňky.

V každodenním životě jsou vlastnosti tohoto vynálezu nejčastěji doporučovány k ochraně různých elektronických zařízení (mobilních telefonů, tablet atd.) Před poškozením elektromagnetickým zářením nebo impulsem (vlnou). Tato vlna může být způsobena jaderné exploze nebo nějaký přírodní jev, například bliká na slunci.

Někteří dokonce staví domy pro sebe, což jsou "klece Faraday", aby se plně chránily před možným vlivem elektromagnetického záření. Příklad takového domu, který vidíte na obrázku výše. V obydlí svého majitele bude schopen přesně přežít jakoukoli katastrofu. Toto téma je obzvláště populární u lidí, kteří se bojí všech druhů záření a jejich vlivů na zdraví, stejně jako mezi těmi, kteří věří v globální katastrofu a připravují se na přežití poté.

Faradayova klec - jak vyrobit improvizované prostředky?

Nejjednodušší volbou pro výrobu klece Faraday s vlastními rukama může být jakýkoli předmět s hermetickým pouzdrem, elektricky vodivou vnější vrstvou a vrstvou, která nevede elektrickou energii uvnitř.

Takovým předmětem může být doslova jakákoliv domácnost, která může být uzavřena. Forma může být velmi odlišná: krabice, válec, koule - obecně cokoli. Interiér musí být vyroben z jakéhokoliv materiálu, který nevede k elektřině: lepenka, papír, dřevo, plast atd. Nejjednodušší je proto přijmout hotový kovový předmět a vložit do něj nevodivou vrstvu nebo naopak vzít objekt z nevodivé vrstvy a zabalte jeho vnější části vodivou vrstvou (například fólií). Dokonce i kdybyste zařízení zabalili do fólie - bude to nejjednodušší klec Faraday vyrobený z vašich rukou.

Dávejte pozor! Domácí buňky vyrobené z dřevěných konstrukcí s použitím měděných nebo hliníkových mřížek jsou nejúčinnější. Pokud se rozhodnete nainstalovat klec Faraday z již dokončeného kovového předmětu, ujistěte se, že víko a krabice mají dobrý kontakt, což poskytuje spolehlivou ochranu proti pronikání záření uvnitř. A také, že objekt je vyroben z pozinkovaného kovu.

Tato klec Faraday (foto představena) je vyrobena z obyčejné dřevěné krabice.

Můžete také vyrobit Faradayovu klec z běžného odpadkového kovového nádrže, kovové krabice nebo ne-smaltovaného kbelíku s víkem, jen položením vnitřku lepenky.

Taková stará krabice s nástroji může být vynikajícím základem pro toto zařízení.

Může klec mít otvory?

Pokud jsou tyto otvory relativně malé vzhledem k vlnové délce, pak ano, mohou mít otvory. Například pro vlnu v pásmu 1 GHz vlnová délka je 0,3 m ve volném prostoru, takže pokud je otvor v buňce menší než tato hodnota, je vše v pořádku! Proto často budují buňky z mřížky.

Co dělat s dveřmi?

Pokud hodláte postavit velkou klec s dveřmi nebo mezery mezi víkem a základnou, je možné lehké proniknutí elektromagnetického záření do buňky. Proto je nejlepší použít pásku nebo materiál, který vede elektřinu a uzavírá švu pro spoje tohoto druhu.

Co může být použito z improvizovaných prostředků?

Je dovoleno používat vše, co vidíte ve svém domě, pokud je vyrobeno z vodivých materiálů. Existuje mnoho příkladů:

• kovové koše;
• kbelíky;
• krabice;
• krabice;
• mikrovlnné skříně atd.

Potřebuji pozemní strukturu?

Stále neexistuje konsensus o tom, zda má být uzemněna Faradayova klec nebo ne.

Záleží však na mnoha faktorech - velikosti, kde a pro co bude použito, atd. Obecná pravidla však jsou následující: nemusíte uzemňovat malé struktury, ale pro velké je nutné to udělat.

Ve velké buňce může dojít k elektromagnetickému záření, které může člověku poškodit, pokud se náhodou dotkne pracovního zařízení. Zatímco v malé buňce je záření malé.

Proto předtím, než promyslíte návrh, pečlivě zkontrolujte doporučení pro uzemnění.

Jak zkontrolovat práci Faradayovy klece?

Můžete vložit pracovní rádio s nějakým silným FM kanálem. Pokud po uzavření klece stále slyšíte rádio, pak není pevně zavřeno.

Nebo můžete vložit mobilní telefon a zkusit ho zavolat. Je-li telefon mimo rozsah, buňka funguje dobře.

Takže teď víte, co to je, co potřebujete a jak dělat Faradayovou klec s vlastními rukama. Při nákupu hotové klece nebo při rozhodování o tom sami, ujistěte se, že velikost odpovídá vašim potřebám a do ní můžete dát vše, co chcete. Zda je potřeba provádět vědecké experimenty nebo chránit elektroniku před účinky elektromagnetického záření, není tak důležité. Vždy můžete snadno vyrobit vlastní improvizovanou klec Faraday.