• Ce este o cușcă Faraday?
• Istoria cuștii Faraday
• Cum funcționează o cușcă Faraday?
• Cum să faci o cușcă Faraday?
• Exemple de cușcă Faraday

Vă explicăm ce este o cușcă Faraday, istoria ei, cum funcționează și cum este construită. De asemenea, exemple din viața de zi cu zi.

Multe acoperișuri funcționează ca o cușcă Faraday pentru a izola interiorul de electricitate.

Ce este o cușcă Faraday?

O cușcă Faraday este un recipient căptușit cu materiale conductoare de electricitate (cum ar fi plăci metalice sau plasă) care funcționează ca un scut împotriva efectelor a câmp electric venind din strainatate.

Multe elemente pe care le folosim în viața de zi cu zi aplică principiul cuștii Faraday, de exemplu: cabluri, cuptoare cu microunde, mașini și avioane. Forma și dimensiunea acestuia pot varia, precum și materialele cu care este acoperit.

Istoria cuștii Faraday

În 1836, Michael Faraday a efectuat experimentele care i-au permis să construiască cușca izolatoare.

Cușca Faraday poartă numele inventatorului ei, fizicianul britanic Michael Faraday (1791-1867), care a observat că un material conductiv prezenta efectele unei descărcări electrice doar la exterior. Acest lucru părea să indice că sarcinile de pe conductor au fost distribuite în așa fel încât să anuleze câmpurile electrice interne.

Pentru a dovedi acest lucru, în 1836, Faraday a acoperit pereții unei încăperi cu foi de aluminiu. Folosind un generator electrostatic, a aplicat descărcări mari Voltaj în afara camerei respective. Și cu un electroscop (un dispozitiv care detectează prezența sarcini electrice într-un corp) a putut verifica că în interiorul încăperii câmpul electric era zero.

Datorită acestui experiment și multor alte experimente, Faraday ocupă un loc proeminent printre acei oameni de știință care au făcut posibil ca electricitate au utilizările practice pe care le cunoaștem astăzi.

Cum funcționează o cușcă Faraday?

Când un câmp electric este aplicat unui recipient care a fost acoperit cu o plasă de aluminiu sau metal, containerul funcționează ca un conductor electric care este polarizat.

Când este polarizat, conductorul devine încărcat pozitiv în direcția în care se mișcă câmpul electromagnetic extern și, în același timp, devine încărcat negativ în direcția opusă, generând un câmp electric egal ca mărime, dar opus câmpului electromagnetic care a fost aplicat.

Suma ambelor câmpuri, în interiorul respectivului container sau cușcă Faraday, va fi egală cu zero. Adică, materialele conductoare, în prezența câmpurilor electrice externe, își ordonează întotdeauna sarcinile pe suprafața lor în așa fel încât câmpul electric intern să fie zero.

Cum să faci o cușcă Faraday?

Învelirea completă a unui telefon în aluminiu va bloca semnalul acestuia.

Realizarea unei cuști Faraday este simplă: implică doar închiderea unui anumit spațiu într-un material conductor. Materialele necesare sunt destul de accesibile: ecrane metalice, folie de aluminiu, cutii sau chiar un coș de gunoi din oțel.

Înainte de a continua, trebuie să luăm în considerare următoarele:

• Dacă vom folosi plasă de sârmă sau grile (cum ar fi cele folosite pentru coșurile de găini), orificiile din conductorul respectiv trebuie să fie mai mici decât lungime semnal de blocat.
• Spatiul interior trebuie izolat complet, fara fisuri.
• Grosimea conductorului care va fi folosit va depinde de frecvența de blocat.

Există multe modalități de a face o cușcă Faraday, dar cu acest experiment simplu putem verifica efectul său de ecranare caracteristic:

• Faceți un cilindru cu plasă metalică și o platformă de aluminiu.
• Așezați un radio acordat pe platformă și apoi montați cilindrul din plasă de sârmă pe platformă. Veți observa imediat cum se oprește transmisia radio. Undele electromagnetice pe care ar trebui să le primească radioul sunt întrerupte de plasarea rețelei.
• Luați două telefoane mobile și verificați dacă pot efectua și primi apeluri fără dificultate. Apoi înfășurați unul dintre telefoane într-o folie de aluminiu. Când efectuați un apel către acest telefon veți observa că semnalul este blocat.

Exemple de cușcă Faraday

Principiul conform căruia funcționează cuștile Faraday poate fi observat în multe exemple din viața de zi cu zi:

• Când observăm că telefoanele noastre mobile nu funcționează într-un lift sau în interiorul unei clădiri din grile metalice, ne confruntăm cu o manifestare a principiului cuștii Faraday.
• Cuptoarele noastre cu microunde sunt echipate cu cuști Faraday pentru a le preveni valuri evadează în străinătate și au un efect dăunător asupra noastră Sănătate.
• Costumele speciale ale electrotehnicilor care repara liniile de inalta tensiune.
• Când conduceți o mașină în timpul unei furtuni, este recomandat să rămâneți în interiorul vehiculului, deoarece corpurile acestuia vor funcționa ca o cușcă Faraday în fața fulgerelor.
• Pe pereții laboratoarelor RMN în care se efectuează RMN-urile sunt amplasate și folii metalice sau plasă, pentru a preveni scăparea undelor și pentru a proteja sănătatea operatorilor.
• Atacurile cibernetice au generat o aprovizionare semnificativă de produse pentru a inhiba undele electromagnetice trimise de eventualii hackeri. Variat Afaceri Acestea oferă accesorii pentru a face dispozitivele noastre invizibile în domeniul conexiunilor wireless: huse pentru chei de la mașină, rucsacuri, plicuri, portofele sau serviete fabricate pe principiul cuștii Faraday.