Tartalom
- Faraday Cage
- tippek
- Faraday ketrec DIY
- Faraday Cage Wifi
- Faraday Cage alkalmazások
- Faraday-ketrec fizika
- Faraday Cage House
- Faraday ketrec a generátor története számára
Az elektromosság veszélyes lehet, de a megfelelő biztonsági óvintézkedések megkönnyítik a töltések áramlását, az elektromos mezők kialakulását és az elektromos áram más jelenségeinek működését.
A fizikában a villamos energia hajnalának óta a tudósok berendezéseket használtak, hogy megóvják magukat a káros hatásoktól, amikor kísérleteket végeznek. Ez a tudás Faraday ketreceket hozna létre, mint módszereket, amelyek megakadályozzák az embereket, hogy az elektromos áram sérüljenek.
Faraday Cage
tippek
Amikor egy külső elektromos mező érintkezik a ketrecvel, a ketrec ugyanolyan elektromos mezőt generál, mintha a töltést belül helyeznék el. A felületet semlegesítik, és a fölösleges töltés a földre áramlik, ha a ketrec földelt. Ez megakadályozza a feszültség kialakulását a ketrec másik oldalán, így a mező nem halad át az anyagon. A töltések az anyag másik oldalán eloszlanak, mivel az elektrosztatikus töltések indukálódnak a felületen.
Faraday ketrec DIY
A Faraday-ketrec felépítésének ezen módszeréhez fém réz- vagy alumíniumlemezek, szalag, olló, karton vagy hasonló anyagból készült tartály és léggömb szükséges a ketrec működésének teszteléséhez. A legjobban működő anyag az alumínium, a réz vagy a csirke huzal egy csirke huzal Faraday ketrecben. A Faraday-ketrecek sok érintkezést igényelnek a fém alkatrészek között, így a háló kialakítása jól működik.
A tartályt formázza Faraday pajzsba vagy ketrecbe úgy, hogy például egy dobozba fordítja, amely megóvja Önt a környezetétől. Tekerje a fóliát vagy fémlemezeket a tartály körül. Győződjön meg arról, hogy a ketrec sok érintkezésben van a fémlemezek között.
Vágjon le egy képernyőt, hogy a ketrec belsejéből láthassa kívülről. Győződjön meg arról, hogy a lyukak kisebbek-e, mint az elektromágneses sugárzás hullámhossza, amelyet megakadályozni kíván bejutni.
Néhány általános utasítás a következő:
Faraday Cage Wifi
Próbálja ki a mobiltelefonját a ketrecben. Fogadja vagy továbbítja a wifi jeleket? Még mindig gyengébb wifi-t kell szereznie, mivel a Faraday-ketrecek csökkenthetik a mobiltelefonok frekvenciáját, de nem állíthatják le teljesen.
A rádióhullámok, amelyeket a mobiltelefonok használnak, elég alacsony frekvenciájúak, hogy kiszivárogjanak a ketrecben lévő kis lyukakon, így a Faraday-ketrecben lévő kis réseket ki kell forrasztani vagy hegeszteni, hogy velük szemben fellépjen.
Faraday Cage alkalmazások
A kémikusok a Faraday ketreceket használják a külső forrásokból származó zaj csökkentésére, miközben pontos méréseket végeznek. A digitális kriminalisztika kutatói a Faraday zsákokat, rugalmas fémszövetből készült Faraday ketreceket használják a távoli letörlés és a bűnügyi bizonyítékok megváltoztatásának megakadályozására.
A Faraday ketrecek biztonságot nyújtanak a számítógépek számára az olyan tevékenységek megakadályozására, mint a kémkedés. Az autók és repülőgépek alapvetően Faraday ketrecekként működnek, mivel megakadályozzák az utasokat, hogy érintkezésbe kerüljenek a káros elektromos töltésekkel.
A Faraday ketreceket arra is használják, hogy megakadályozzák a rádióadók más készülékekkel való beavatkozását, valamint az egyéneket és tárgyakat megvédjék a villámcsapásoktól és kisütésektől. A háztartási gépek is használják őket. A mikrohullámú sütő pajzsokkal rendelkezik, hogy megakadályozzák a hullámok belépését a belső terekből, míg a TV-kábelek csökkentik a külső elektromágneses zavarokat a képek létrehozása érdekében.
A fémek eltérő vezetőképessége befolyásolhatja, hogy a Faraday ketrecek megakadályozzák az elektromos mezők belépését. A réz a leghatékonyabb, amelyet a kórházi MRI létesítményekben és a számítógépes készülékekben használnak, és ez még régebbi sárgaréz és foszfor bronzötvözetekké alakítható.
Az alumínium szintén jó anyag, mert súlya szempontjából erős és nagy vezetőképességgel rendelkezik, de idővel rozsdásodhat és jól felforrasztható. A Faraday ketrecek tervezésének egyéb jellemzői között szerepel az ár, a korrózió, a vastagság, az alakíthatóság, az elzáródott gyakoriság és az, hogy maguk az anyagok miként alakíthatók ketrecgé.
Faraday-ketrec fizika
••• Syed Hussain AtherA Faraday-ketrecek megvédik belsejét az elektromos mezőktől, a töltött részecskéket, például protonokat vagy elektronokat körülvevő erőtértől. A coulombs-törvény felhasználható az elektromos erő leírására E mint E = e1 e2/ 4πε0r2 amelyben _r a töltött részecskék közötti sugarat, ε0 a vákuum-engedélyképesség állandó száma 8,854 × 10−12 F⋅m−1 és _e1 e2 a részecskék töltései.
A ketrec belsejében a külső felülettel érintkezésbe kerülő minden villamos energiát ezen a képlettel lehet mérni. A ketrecben levő hálómező nulla marad, védve a ketrec belsejét.
Az egyvezetőben lévő töltéseknek, mint például a Faraday-ketrec vezető anyagának, az egyensúlyban lehetőleg távol legyenek egymástól, hogy a töltés a felszínen maradjon. Ez az elektromos mezőt nullán belül tartja. Ha pozitív töltésű tárgyat hozott a ketrec külsejére, a belső felületen lévő elektronok felhalmozódnának körül, hogy eltávolítsák őket.
Faraday Cage House
Ha elképzelte magát egy Faraday-ketrecben, akkor különféle anyagok felhasználásával megvédheti magát az elektromágneses zavaroktól.
A réz a legmegbízhatóbb elem a mágneses rezonancia képalkotás (MRI) alkalmazásában az orvostudományban, hogy megvédje az embereket az elektromágneses sugárzás káros hatásaitól. Más elemekkel is könnyedén kombinálható olyan ötvözetek létrehozásához, mint például sárgaréz, foszfor-bronz és berillium-réz, amelyek nagyobb vezetőképességgel rendelkeznek.
Az ónbevonatú acél költséghatékony anyag, amely megakadályozza az alacsonyabb frekvenciák bejutását. A szénacél egy ideális választás, amely blokkolja a többi ötvözet és elem frekvenciáit. Ezek az anyagok gyakran ónbevonattal vannak ellátva, hogy megakadályozzák a korrodálódást.
A rézötvözetről ismert, hogy képes ellenállni a korróziónak. Az alumínium egy másik ideális választás, amely, miközben meg kell vizsgálnia annak galván korróziós és oxidációs tulajdonságait, a jó szilárdság / tömeg arány és a nagy vezetőképesség miatt számos felhasználási célt szolgálhat.
Faraday ketrec a generátor története számára
1836-ban Michael Faraday fizikus megfigyelte, hogy egy töltött vezető a többlet töltést maga az anyag belsejében tárolja, nem pedig az üregben, amelyet a vezető be van zárva. Fémfóliával bevont egy szobát. Kívül egy elektrosztatikus generátorral észrevette, hogy az elektroszkópja szerint nincs töltés az elektromos töltés mérésére szolgáló eszközben. Ezt használta Faraday ketrec felépítéséhez ehhez a generátorhoz.
Hét évvel később Faraday bebizonyította, hogy a töltés a vezeték felületén marad a fémfelületek számára. Jéggel ellátott fém vödör segítségével megmutatta, hogy az elektromos töltés egy vezető héjában egy töltést hoz létre a héj belső felületén. A töltés nem befolyásolta a héj belső térfogatát. Elektroszkóp segítségével az elektromos töltések mérésére az ő kísérlete az első elektromos töltési mennyiségi kísérlet lesz.