फैराडे का पिंजरा: यह कैसे काम करता है, अनुप्रयोग

पिंजराफैराडे एक आवरण को दिया गया नाम है जो सामग्री से बना है कंडक्टर और आपके इंटीरियर को हस्तक्षेप से बचाने के लिए उपयोग किया जाता है तथाबाहरी विद्युत चुम्बकीय। यह अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी द्वारा विकसित एक वैज्ञानिक प्रयोग के रूप में उभरा माइकल फैराडे वर्ष १८३६ में, और आज भी इसका उपयोग रक्षा के लिए किया जाता है इलेक्ट्रिक सर्किट्स विभिन्न आवृत्तियों की विद्युत चुम्बकीय तरंगों की घटनाओं के प्रति संवेदनशील।

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फैराडे का पिंजरा कैसे काम करता है

फैराडे का पिंजरा और कुछ नहीं एक एक घटना के तकनीकी अनुप्रयोग के रूप में जाना जाता है इलेक्ट्रोस्टैटिक शील्ड. यह घटना केवल प्रवाहकीय सामग्री (धातु) में होती है, जैसे लोहा, चांदी और तांबा, जो हैं बड़ी संख्या में मुक्त इलेक्ट्रॉनों की विशेषता है, जो स्वतंत्र रूप से साथ में स्थानांतरित करने में सक्षम हैं कंडक्टर।

उनके पास उच्च गतिशीलता के कारण, विद्युत प्रभार प्रवाहकीय सामग्री धातुओं की सतह पर फैलना पसंद करती है। उस मामले की कल्पना करें जहां एक कंडक्टर के केंद्र में बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉनों को रखा जाता है: उनके बीच के प्रतिकर्षण के कारण वे केंद्र से जितनी जल्दी हो सके दूर चले जाते हैं। एक बार वितरित होने के बाद, भार कंडक्टर की पूरी सतह को समान मान देता है

विद्युत तनाव, एक को जन्म दे रहा है सतह समविभव.

व्यक्ति को घेरने वाला प्रवाहकीय जाल उसकी रक्षा करता है, फैराडे पिंजरे के रूप में कार्य करता है।

चूंकि, कंडक्टरों में, सभी भार इसकी सतह पर वितरित किए जाते हैं, हे बिजली क्षेत्र इसके अंदर शून्य हो जाता है और इसके परिणामस्वरूप, कोई विद्युत संभावित अंतर नहीं है इन सामग्रियों के अंदर। ऐसा व्यवहार सुनिश्चित करता है कि बंद कंडक्टर के अंदर छोड़ा गया कोई भी शरीर बाहरी विद्युत क्षेत्रों के प्रभाव से मुक्त होगा, चाहे वह कितना ही तीव्र क्यों न हो।

जब एक बाहरी विद्युत क्षेत्र को फैराडे पिंजरे में निर्देशित किया जाता है, तो पिंजरे के इलेक्ट्रॉन पुनर्व्यवस्थित होते हैं ताकि पिंजरे के अंदर विद्युत क्षेत्र शून्य रहे। इस प्रकार, इन उपकरणों के साथ, विद्युत निर्वहन की घटना को रोकना संभव है या यहां तक ​​कि एक विद्युत चुम्बकीय तरंग की घटना।

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वैद्युतचुंबकीय तरंगों के आपतन के साथ भी ऐसा ही होता है। इस मामले में, पिंजरे के "छेद" के बीच की दूरी का आयाम की लंबाई के करीब होना चाहिए विद्युत चुम्बकीय तरंग जिसे आप रोकना चाहते हैं।

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फैराडे केज अनुप्रयोग

बड़ी संख्या में तकनीकी अनुप्रयोग हैं जो फैराडे के पिंजरे में प्रयुक्त सिद्धांत का उपयोग करते हैं। ये उपकरण अक्सर विद्युत क्षेत्रों के प्रति संवेदनशील होते हैं और चुंबकीय क्षेत्र और, इसलिए, वे धातु प्लेटों या जाल के साथ लेपित होते हैं।

कुछ देखें उदाहरण ठीक से काम करने के लिए फैराडे केज का उपयोग करने वाले उपकरणों की संख्या:

• हार्ड ड्राइव (एचडी);

• वोल्टेज स्रोत;

• फैराडे की बिजली की छड़;

• सुरक्षात्मक कपड़े;

• माइक्रोवेव।

जिस प्रकार फैराडे पिंजरे का उपयोग हस्तक्षेप को प्रवेश करने से रोकने के लिए किया जा सकता है, वैसे ही इसका उपयोग विद्युत चुम्बकीय तरंगों के उत्पादन को अवरुद्ध करने के लिए भी किया जा सकता है, जैसे कि माइक्रोवेव. इसके अलावा, कार और विमान जैसे वाहन भी फैराडे पिंजरों के रूप में कार्य करते हैं, जो यात्रियों को बाहर से आने वाले बिजली के निर्वहन से बचाते हैं।

राफेल हेलरब्रॉक द्वारा
भौतिक विज्ञान के अध्यापक

क्या आप इस पाठ को किसी स्कूल या शैक्षणिक कार्य में संदर्भित करना चाहेंगे? देखो:

हेलरब्रॉक, राफेल। "फैराडे केज"; ब्राजील स्कूल. में उपलब्ध: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gaiola-de-faraday.htm. 27 जून, 2021 को एक्सेस किया गया।