• Mis on Faraday puur?
• Faraday puuri ajalugu
• Kuidas Faraday puur töötab?
• Kuidas teha Faraday puuri?
• Näited Faraday puurist

Selgitame, mis on Faraday puur, selle ajalugu, kuidas see töötab ja kuidas see on ehitatud. Samuti näiteid igapäevaelust.

Paljud katused toimivad nagu Faraday puur, et isoleerida interjöör elektrist.

Mis on Faraday puur?

Faraday puur on materjalidega vooderdatud konteiner elektrijuhtmed (nt metallplaadid või võrk), mis toimib kaitsekilbina a elektriväli pärit välismaalt.

Paljud elemendid, mida me igapäevaelus kasutame, rakendavad Faraday puuri põhimõtet, näiteks: kaablid, mikrolaineahjud, autod ja lennukid. Selle kuju ja suurus võivad erineda, samuti materjalid, millega see on kaetud.

Faraday puuri ajalugu

1836. aastal viis Michael Faraday läbi katsed, mis võimaldasid tal ehitada isoleeriva puuri.

Faraday puur on oma nime saanud selle leiutaja, Briti füüsiku Michael Faraday (1791–1867) järgi, kes täheldas, et juhtival materjalil on elektrilahendus ainult väljastpoolt. See näis viitavat sellele, et juhi laengud olid jaotunud nii, et sisemised elektriväljad kustutatakse.

Selle tõestuseks kattis Faraday 1836. aastal toa seinad alumiiniumlehtedega. Elektrostaatilist generaatorit kasutades rakendas ta kõrgeid tühjendeid Pinge väljaspool nimetatud ruumi. Ja elektroskoobiga (seade, mis tuvastab elektrilaengud kehas) suutis kontrollida, et ruumis oli elektriväli null.

Tänu sellele ja paljudele teistele katsetele on Faraday silmapaistev koht nende teadlaste seas, kes võimaldasid elektrit kasutada praktilisi kasutusvõimalusi, mida me täna tunneme.

Kuidas Faraday puur töötab?

Kui alumiinium- või metallvõrguga kaetud mahutile rakendatakse elektrivälja, toimib konteiner polariseeritud elektrijuhina.

Polariseerumisel saab juht positiivselt laetud suunas, milles väline elektromagnetväli liigub, ja samal ajal saab see vastupidises suunas negatiivselt laetud, tekitades elektrivälja, mis on mõõtmetelt võrdne, kuid vastupidine senisele elektromagnetväljale. rakendatud.

Mõlema välja summa nimetatud konteineris või Faraday puuris on võrdne nulliga. See tähendab, et juhtivad materjalid korraldavad väliste elektriväljade olemasolul oma laengud oma pinnal alati nii, et sisemine elektriväli on null.

Kuidas teha Faraday puuri?

Telefoni täielikult alumiiniumi pakkimine blokeerib selle signaali.

Faraday puuri valmistamine on lihtne: see hõlmab ainult teatud ruumi sulgemist juhtiva materjali sisse. Vajalikud materjalid on üsna kättesaadavad: metallekraanid, alumiiniumfoolium, kastid või isegi terasest prügikast.

Enne jätkamist peame arvestama järgmisega:

• Kui kavatseme kasutada traatvõrku või võreid (näiteks neid, mida kasutatakse kanakuutide jaoks), peavad selle juhtme avad olema väiksemad kui pikkus signaal blokeeritakse.
• Siseruum peab olema täielikult isoleeritud, ilma pragudeta.
• Kasutatava juhtme paksus oleneb blokeeritavast sagedusest.

Faraday puuri valmistamiseks on palju võimalusi, kuid selle lihtsa katsega saame kontrollida selle iseloomulikku varjestusefekti:

• Tehke metallvõrgu ja alumiiniumplatvormiga silinder.
• Asetage häälestatud raadio platvormile ja seejärel paigaldage traatvõrgu silinder platvormile. Märkad kohe, kuidas raadioedastus katkeb. Elektromagnetlained, mida raadio peaks vastu võtma, katkestatakse võrgu paigutusega.
• Võtke kaks mobiiltelefoni ja veenduge, et nendega saab raskusteta helistada ja kõnesid vastu võtta. Seejärel mähkige üks telefon alumiiniumfooliumilehe sisse. Sellele telefonile helistades märkate, et signaal on blokeeritud.

Näited Faraday puurist

Faraday puuride tööpõhimõtet saab jälgida paljudes igapäevaelust pärit näidetes:

• Kui märkame, et meie mobiiltelefonid ei tööta liftis ega metallvõredest ehitatud hoones, seisame silmitsi Faraday puuri põhimõtte ilminguga.
• Meie mikrolaineahjud on nende vältimiseks varustatud Faraday puuriga lained põgeneda välismaale ja avaldada meile kahjulikku mõju Tervis.
• Kõrgepingeliine parandavate elektritehnikute eriülikonnad.
• Äikese ajal autoga sõites on soovitatav jääda sõidukisse, kuna selle kered toimivad välgu käes nagu Faraday puur.
• MRT laborite seintele, kus MRT-d tehakse, asetatakse ka metallfooliumid või -võrk, et vältida lainete väljapääsu ja kaitsta operaatorite tervist.
• Küberrünnakud on tekitanud märkimisväärse pakkumise tooted võimalike häkkerite saadetud elektromagnetlainete pärssimiseks. Erinevad Äri Nad pakuvad lisatarvikuid, et muuta meie seadmed juhtmevabade ühenduste vallas nähtamatuks: Faraday puuri põhimõttel valmistatud autovõtmete, seljakottide, ümbrike, rahakottide või portfellide katteid.