• Mikä on Faradayn häkki?
• Faradayn häkin historia
• Kuinka Faradayn häkki toimii?
• Kuinka tehdä Faradayn häkki?
• Esimerkkejä Faradayn häkistä

Selitämme, mikä Faradayn häkki on, sen historiaa, miten se toimii ja miten se rakennetaan. Myös esimerkkejä arjesta.

Monet katot toimivat Faradayn häkin tavoin eristämään sisätilat sähköstä.

Mikä on Faradayn häkki?

Faradayn häkki on materiaaleilla vuorattu säiliö sähköjohtimet (kuten metallilevyt tai verkko), joka toimii suojana a sähkökenttä tulevat ulkomailta.

Monet jokapäiväisessä elämässämme käyttämämme elementit noudattavat Faradayn häkkiperiaatetta, esimerkiksi kaapelit, mikroaaltouunit, autot ja lentokoneet. Sen muoto ja koko voivat vaihdella, samoin kuin materiaalit, joilla se on päällystetty.

Faradayn häkin historia

Vuonna 1836 Michael Faraday suoritti kokeita, joiden ansiosta hän pystyi rakentamaan eristävän häkin.

Faradayn häkki on nimetty sen keksijän, brittiläisen fyysikon Michael Faradayn (1791-1867) mukaan, joka havaitsi, että johtavalla materiaalilla oli sähköpurkauksen vaikutuksia vain ulkopuolelta. Tämä näytti viittaavan siihen, että johtimessa olevat varaukset olivat jakautuneet siten, että ne kumosivat sisäiset sähkökentät.

Tämän todistamiseksi Faraday peitti huoneen seinät alumiinilevyillä vuonna 1836. Käyttämällä sähköstaattista generaattoria hän sovelsi suuria purkauksia Jännite mainitun huoneen ulkopuolella. Ja elektroskoopilla (laite, joka havaitsee sähkövaraukset kehossa) pystyi varmistamaan, että huoneen sisällä sähkökenttä oli nolla.

Tämän ja monien muiden kokeiden ansiosta Faradaylla on merkittävä paikka niiden tutkijoiden joukossa, jotka mahdollistivat sähköä Käytännön käyttö, jonka tunnemme nykyään.

Kuinka Faradayn häkki toimii?

Kun sähkökenttä kohdistetaan alumiini- tai metalliverkolla päällystettyyn säiliöön, säiliö toimii sähköjohtimena, joka on polarisoitunut.

Polarisoituessaan johdin varautuu positiivisesti siihen suuntaan, johon ulkoinen sähkömagneettinen kenttä liikkuu, ja samalla se varautuu negatiivisesti vastakkaiseen suuntaan, jolloin syntyy sähkökenttä, joka on suuruudeltaan samansuuruinen, mutta päinvastainen kuin sähkömagneettinen kenttä. sovelletaan.

Molempien kenttien summa mainitun säiliön tai Faradayn häkin sisällä on nolla. Toisin sanoen johtavat materiaalit järjestävät ulkoisten sähkökenttien läsnäollessa varauksensa pinnallaan aina siten, että sisäinen sähkökenttä on nolla.

Kuinka tehdä Faradayn häkki?

Puhelimen kääriminen kokonaan alumiiniin estää sen signaalin.

Faradayn häkin tekeminen on yksinkertaista: se edellyttää vain tietyn tilan sulkemista johtavaan materiaaliin. Tarvittavat materiaalit ovat melko helposti saatavilla: metalliseinäkkeet, alumiinifolio, laatikot tai jopa teräksinen roskakori.

Ennen kuin jatkamme, meidän on otettava huomioon seuraavat asiat:

• Jos aiomme käyttää teräsverkkoa tai ristikkoa (kuten kanakopissa käytettäviä), siinä johtimessa olevien reikien on oltava pienempiä kuin pituus estettävä signaali.
• Sisätilan tulee olla täysin eristetty, ilman halkeamia.
• Käytettävän johtimen paksuus riippuu suljettavasta taajuudesta.

Faradayn häkin tekemiseen on monia tapoja, mutta tällä yksinkertaisella kokeella voimme tarkistaa sen ominaisen suojavaikutuksen:

• Tee sylinteri metalliverkosta ja alumiinialustasta.
• Aseta viritetty radio alustalle ja asenna sitten metalliverkkosylinteri alustalle. Huomaat heti, kuinka radiolähetys pysähtyy. Sähkömagneettiset aallot, jotka radion pitäisi vastaanottaa, keskeytyvät verkon sijainnin vuoksi.
• Ota kaksi matkapuhelinta ja varmista, että ne voivat soittaa ja vastaanottaa puheluita ilman vaikeuksia. Kääri sitten yksi puhelimista alumiinifolioon. Kun soitat tähän puhelimeen, huomaat, että signaali on estetty.

Esimerkkejä Faradayn häkistä

Periaate, jonka mukaan Faradayn häkit toimivat, voidaan havaita monissa esimerkeissä jokapäiväisestä elämästä:

• Kun huomaamme, että matkapuhelimemme eivät toimi hississä tai metalliritiloista tehdyn rakennuksen sisällä, kohtaamme Faradayn häkin periaatteen ilmentymän.
• Mikroaaltouuneissamme on Faradayn häkki niiden estämiseksi aallot paeta ulkomaille ja vaikuttaa haitallisesti meihin Terveys.
• Korkeajännitelinjoja korjaavien sähköteknikkojen erikoispuvut.
• Ukkosmyrskyn aikana autoa ajettaessa on suositeltavaa pysyä ajoneuvon sisällä, sillä sen rungot toimivat kuin Faradayn häkki salaman edessä.
• Metallikalvoja tai verkkoja asetetaan myös magneettikuvauslaboratorioiden seinille, joissa magneettikuvaukset tehdään, jotta aaltoja ei pääse karkaamaan ja suojellaan käyttäjien terveyttä.
• Kyberhyökkäykset ovat tuottaneet merkittävän tarjonnan Tuotteet estääkseen mahdollisten hakkereiden lähettämiä sähkömagneettisia aaltoja. Eri Liiketoimintaa Ne tarjoavat lisävarusteita, jotka tekevät laitteistamme näkymättömiä langattomien yhteyksien alalla: Faradayn häkin periaatteella valmistettuja auton avaimien, reppujen, kirjekuorten, lompakoiden tai salkkujen suojia.