Kas yra Faraday narvas?

Dar 1836 m. Anglų fizikas ir išradėjas Michaelas Faradėjus sukūrė specialų prietaisą, skirtą apsaugoti įrangą nuo elektromagnetinės radiacijos. Šis prietaisas yra aktualus šiai dienai ir, kaip ir anksčiau, nešioja mokslininko vardą. Kalbama apie Faradėjaus narvą.

Šis prietaisas yra apsauginis narvas, pagamintas iš labai laidžio metalo ir, kaip taisyklė, įžemintas. Šio paprasto prietaiso veikimo principas taip pat yra gana paprastas:

Kai ląstelė veikia išorinį elektrinį lauką, juda ląstelės metalo laisvieji elektronai, o priešingos konstrukcijos pusės yra įkraunamos taip, kad jų laukas kompensuoja išorinį elektrinį lauką.

Tai galima patikrinti atliekant paprastą eksperimentą, naudojant du elektroskopus ir „Faraday“ narvelį, įkrautą iš aukštos įtampos šaltinio: ant Faraday žalvario narvo vidinio paviršiaus pritvirtintas ir jo viduje įtaisytas elektroskopas neparodys elektros krūvio buvimo, o išoriškai prijungtas elektroskopas parodys.

Pastovus magnetinis laukas, skirtingai nei elektrinis laukas, be kliūčių prasiskverbs į ląstelę. Tačiau kadangi kintamąjį elektrinį lauką, sukuriantį kintamąjį magnetinį lauką, apžiūri ląstelė, kintamasis magnetinis laukas neįsiskverbia į ląstelę, nes jis tiesiog neturi laiko atsirasti. Dėl šios priežasties Faradėjaus narvas apsaugo savo vidinę erdvę ir joje esančius daiktus ne tik nuo elektrinio lauko, bet ir nuo išorinių elektromagnetinių bangų veikimo.

Jei atkreipsime dėmesį į aukštus dažnius, tada aukšto dažnio elektromagnetinės bangos (palyginti su ląstelės tinklelio dydžiu) iš dalies atsispindės nuo ląstelės ir tiesiog nugirs metalo storyje, sukeldamos jame sūkurines sroves, ir galiausiai išsiskirs į šilumos forma.

Nepaisant to, „Faraday“ narvelio ekranizacijos funkcijos efektyvumas siejamas su šiais parametrais: su paviršiaus sluoksnio (odos sluoksnio) gyliu, ląstelės metalo storiu ir angos dydžiu išorinės spinduliuotės bangos ilgio atžvilgiu, nuo kurio reikalingas ekranas. Taigi kabeliams ekranuoti naudojami Faraday narvai su laidininkais, kurių konstrukcija yra pagaminta iš gerai laidžių medžiagų. Ląstelių dydis, kad Faraday narvas būtų veiksmingas, būtinai turi būti daug mažesnis už ekranuotos radiacijos bangos ilgį.

Faraday narvo tipas, kuriame gali sutikti visi mikrobangų krosnelė. Ant mikrobangų krosnelės durų yra metalinis tinklelis, kurio ląstelės yra gana mažos, palyginti su magnetrono sukuriamu bangos ilgiu. Mikrobangų krosnelė veikia 2450 MHz dažniu, o bangos ilgis čia yra šiek tiek daugiau nei 12 cm. Akivaizdu, kad tinklas ant mikrobangų durų lengvai apsaugo šią spinduliuotę ir neleidžia jai išeiti iš lauko.

Likusios ląstelės vaidmenį mikrobangų krosnelėje atlieka metalinė kamera, kurioje yra šildomas maistas. Beje, jei įdėsite mobilųjį telefoną į mikrobangų krosnelę (išjungta!), Ji bus už tinklo aprėpties zonos, nes GSM standartinės korinės bangos yra net ilgesnės nei bangos, kurias sukuria mikrobangų magnetronas.

Yra metalinių kostiumų, kurie veikia pagal individualų Faradėjaus narvą, pagamintą iš nerūdijančio plieno ir vario pluošto. Tokius kostiumus naudoja aukštos įtampos elektros linijų montuotojai, nes net daugelio kilometrų ilgio atjungta linija sukaupia pavojingą statinio krūvį. Kostiumas apsaugo žmogų nuo elektros smūgio.

Tokie apsauginiai rinkiniai, kurių pagrindą sudaro sidabro audinys, apsaugo elektrikus nuo žalingo aukštos įtampos įrenginių elektromagnetinio lauko poveikio, kur elektrinis komponentas yra labai didelis. Pasak jų gamintojų, tokie rinkiniai yra skirti apsaugoti:

• nuo pramoninio dažnio elektrinio lauko poveikio;

• nuo pakreipiančios srovės, kurią sukelia kintamasis elektromagnetinis laukas, poveikio;

• dėl stipraus elektromagnetinės spinduliuotės poveikio, atsirandančio dėl iškrovos tarp atjungiklių kontaktų;

• nuo elektros smūgio liečiant įžemintus ar izoliuotus daiktus, įrangos dalis, taip pat žolę ir mažus krūmus;

• nuo elektrinių sužalojimų, kai veikiami sukeltos ar pakopinės įtampos.

Komplektai sukuria uždarą ekranuotą erdvę aplink kostiumuoto žmogaus kūną, išvengiant bet kokio elektrinio lauko įsiskverbimo į vidų. Visi rinkinių elementai yra pagaminti iš elektrai laidžių medžiagų ir yra sujungti padidinto laidumo kanalais ir elektrai laidžiais kontaktiniais laidais. Tokių kostiumų dėka žmogaus kūnas yra manevruojamas, užtikrinamas saugus elektrostatinio ar talpinio pobūdžio srovių nutekėjimas.

Mėgėjams „Tesla“ ritės taip pat naudokite kostiumus, primenančius atskirus „Faraday“ narvus. Srovė tiesiog teka kostiumo paviršiumi į laidžiausias dalis, pasižyminčias mažesniu pasipriešinimu, nepadarant žalos šou dalyvaujančiam asmeniui.

Kaip matote, Faraday narvas šiandien naudojamas daug kur. Aukštosios įtampos elektros instaliacija yra aptverta „Faraday“ narvuose, „Faraday“ narveliai naudojami parodoje. Pagaliau, bet kokia produkcija, susijusi su pavojinga mikrobangų ir kita elektromagnetine spinduliuote, nėra baigta, jei ištisos dirbtuvės ir patalpos nėra „Faraday“ narvuose.

Tikimės, kad šis straipsnis jums buvo naudingas, ir dabar jūs suprantate, koks svarbus gali būti paprastos išvaizdos prietaisas, primenantis įprastą tinklo dėžutę. Galų gale, įvairiuose pritaikymuose naudojamas „Faraday“ narvas ne tik apsaugo nuo elektrinių laukų ir radiacijos jautrią įrangą, bet ir apsaugo žmonių sveikatą užkertant kelią vėžiui bei daugeliui kitų ligų, kurias gali sukelti per didelis elektromagnetinės spinduliuotės poveikis gyvam organizmui.