Käfig vonFaraday heißt ein Gehäuse aus Material Dirigent und verwendet, um Ihr Interieur vor Störungen zu schützen undexterne elektromagnetische. Es entstand als wissenschaftliches Experiment, entwickelt von dem englischen Physiker Michael Faraday im Jahr 1836 und wird noch heute zum Schutz verwendet Stromkreise empfindlich gegenüber dem Einfall elektromagnetischer Wellen unterschiedlicher Frequenzen.
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So funktioniert Faradays Käfig
Faradays Käfig ist nichts anderes als ein technologische Anwendung eines Phänomens, das als. bekannt ist elektrostatische Abschirmung. Dieses Phänomen tritt nur bei leitfähigen Materialien (Metallen) wie Eisen, Silber und Kupfer auf, die gekennzeichnet durch eine große Anzahl freier Elektronen, die sich frei entlang der bewegen können Dirigent.
Aufgrund der hohen Mobilität, die sie haben, elektrische Ladungen leitfähiger Materialien verteilen sich bevorzugt über die Oberfläche von Metallen Stellen Sie sich den Fall vor, dass sich eine große Anzahl von Elektronen im Zentrum eines Leiters befindet: Die Abstoßung zwischen ihnen würde dazu führen, dass sie sich schnell so weit wie möglich vom Zentrum entfernen. Sobald die Lasten verteilt sind, hat die gesamte Oberfläche des Leiters den gleichen Wert von
Elektrische Spannung, was zu einem führt Oberfläche Äquipotential.
Da bei Leitern alle Lasten auf ihrer Oberfläche verteilt sind, Ö elektrisches Feld innen wird es null und als Konsequenz, es gibt keinen elektrischen Potenzialunterschied innerhalb dieser Materialien. Ein solches Verhalten stellt sicher, dass jeder Körper, der in einem geschlossenen Leiter verbleibt, frei vom Einfluss äußerer elektrischer Felder ist, wie stark sie auch sein mögen.
Wenn ein externes elektrisches Feld in einen Faradayschen Käfig gerichtet wird, ordnen sich die Elektronen des Käfigs neu an, sodass das elektrische Feld im Inneren des Käfigs null bleibt. Auf diese Weise können Sie mit diesen Geräten es ist möglich, das Auftreten einer elektrischen Entladung zu verhindern oder sogar das Einfallen einer elektromagnetischen Welle.
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Das gleiche passiert mit dem Einfall elektromagnetischer Wellen. In diesem Fall muss der Abstand zwischen den "Löchern" des Käfigs Abmessungen in der Nähe der Länge des Elektromagnetische Welle die du sperren möchtest.
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Faradaysche Käfiganwendungen
Es gibt eine Vielzahl von technologischen Anwendungen, die das Prinzip des Faradayschen Käfigs nutzen. Diese Geräte sind oft empfindlich gegenüber elektrischen Feldern und Magnetfelder und daher sind sie mit Metallplatten oder -geweben beschichtet.
Schauen Sie sich einige an Beispiele von Geräten, die einen Faradayschen Käfig verwenden, um richtig zu funktionieren:
Festplatten (HD);
Spannungsquellen;
Faradays Blitzableiter;
Schutzkleidung;
Mikrowelle.
So wie der Faraday-Käfig verwendet werden kann, um das Eindringen von Interferenzen zu blockieren, kann er auch verwendet werden, um die Ausgabe elektromagnetischer Wellen zu blockieren, wie im Fall von Mikrowelle. Darüber hinaus fungieren Fahrzeuge wie Autos und Flugzeuge auch als Faraday-Käfige, die die Passagiere im Inneren vor elektrischen Entladungen von außen schützen.
Von Rafael Hellerbrock
Physik Lehrer
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HELERBROCK, Rafael. "Faradays Käfig"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gaiola-de-faraday.htm. Zugriff am 27. Juni 2021.
