قفص فاراداي ، ما هو وكيف يعمل وأين يتم استخدامه في العالم الحديث

في عام 1836 ، قام الفيزيائي الإنجليزي م. اخترع فاراداي جهازًا لحماية المعدات من جميع أنواع المجالات الكهرومغناطيسية. على الرغم من العمر الجليل للاختراع ، إلا أنه لا يزال ساريًا حتى اليوم. هذا قفص فاراداي. سأخبرك عنها اليوم.

ما هو قفص فاراداي وكيف يعمل

لذا فإن هذا الجهاز عبارة عن قفص مصنوع من المعدن ذو الموصلية الكهربائية العالية وفي معظم الحالات مؤرض. ومبدأ تشغيل هذا الجهاز بسيط للغاية:

تحت تأثير مجال كهرومغناطيسي خارجي داخل معدن الخلية ، تبدأ الإلكترونات الحرة في التحرك. نتيجة لذلك ، تكتسب الجوانب المقابلة لخلية الهيكل شحنة كهذه بحيث يميل المجال الذي يتكون منه إلى تعويض تأثير المجال الكهرومغناطيسي الخارجي.

لكن قفص فاراداي غير قادر على الحماية من مجال مغناطيسي ثابت أو متغير ببطء. على سبيل المثال ، في مثل هذا القفص ، لا تزال البوصلة تشير بشكل صحيح إلى الشمال ، مما يخبرنا أن الخطوط المغناطيسية للأرض تخترق بحرية الحجم الداخلي للقفص.

من أجل فحص الإشعاع عالي التردد ، يجب أن يكون حجم الخلية أصغر من الطول الموجي للإشعاع.

علاوة على ذلك ، فإن فعالية التدريع تعتمد بشكل مباشر على شكل المادة الموصلة.

في هذه الحالة ، يتم تتبع الاعتماد التالي: كلما تغير المجال الكهرومغناطيسي بشكل أسرع ، زادت مقاومة المادة لاختراق المجال في الخلية.

ولكن في نفس الوقت ، ما يلي صحيح أيضًا: كلما زاد تردد المجال ، كان اختراقه أفضل من خلال الشبكة ذات حجم خلية ثابت.

إذا تم وضع مصدر مجال كهرومغناطيسي متناوب داخل قفص فاراداي غير المؤرض ، فيمكن ملاحظة أن الموجات الكهرومغناطيسية تخمد بدرجة أقل من الموجات الواردة.

ملحوظة. من المفاهيم الخاطئة الشائعة أن قفص فاراداي يسد المجال الكهرومغناطيسي تمامًا. إنها (الخلية) تقلل من تأثيرها فقط وتعتمد درجة هذا الانخفاض على العوامل التالية:

1. حجم الخلية والتوصيل الكهربائي لمعدن الخلية.

2. تردد وشكل الموجة الكهرومغناطيسية.

3. المسافة من مصدر الإشعاع.

4. قوة مصدر الدراسة.

واتضح أن القفص المصنوع من صفائح فولاذية أكثر فاعلية في كبت الإشعاع من أي شبكة.

استخدام خلايا فاراداي في العالم الحديث

لذا ، فإن مبدأ العملية واضح وبسيط للغاية ، والآن لنرى أين يتم استخدام هذه الخلايا الآن. ولهذا لا نحتاج للذهاب إلى المختبرات ، ولكن فقط نذهب إلى المطبخ وننظر إلى الميكروويف.

جسمها مصنوع من المعدن الصلب ، ويتم وضع معدن خاص على الباب الشفاف صفائح حديدية مثقبة بخلية من 1 إلى 3 مم ، والتي تمنع بنجاح الإشعاع بطول موجة 12 سم.

أيضًا ، إذا نظرت إلى كابل التلفزيون الأكثر شيوعًا ، فسترى غلافًا تدريعًا فيه ، وهو أيضًا قفص فاراداي.

تستخدم الأقفاص المعدلة أيضًا في بدلات واقية خاصة لموظفي الخدمة في المحطات الفرعية بجهد أعلى من 330 كيلو فولت.

حتى هذه الأمثلة القليلة كافية لفهم أن اختراع م. يعيش فاراداي ويستخدم بنشاط كبير في العالم الحديث. إذا أعجبك المقال ، فأعجبك وشكرا لاهتمامك!