ファラデーケージ:仕組み、アプリケーション

のケージファラデー 素材でできたケーシングに付けられた名前です 導体 干渉から内部を保護するために使用されます そして外部電磁気。 それは、英国の物理学者によって開発された科学実験として登場しました マイケルファラデー 1836年に、そして今日でも保護するために使用されています 電気回路 異なる周波数の電磁波の入射に敏感です。

も参照してください: マイケルファラデー–発見と科学的遺産

ファラデーケージのしくみ

ファラデーケージは として知られている現象の技術的応用 静電シールド. この現象は、鉄、銀、銅などの導電性材料(金属)でのみ発生します。 多数の自由電子を持ち、に沿って自由に移動できることを特徴とします 導体。

彼らが持っている高い機動性のために、 電荷 導電性材料のは、金属の表面全体に広がることを好みます。 多数の電子が導体の中心に配置されている場合を想像してみてください。それらの間の反発により、電子は中心からできるだけ遠くにすばやく移動します。 負荷が分散されると、導体の表面全体が同じ値になります。 電気張力、を生じさせる 表面 等電位.

人を囲む導電性メッシュが人を保護し、ファラデーケージとして機能します。
人を囲む導電性メッシュが人を保護し、ファラデーケージとして機能します。

導体では、すべての荷重がその表面に分散されるため、 O 電界 内部はnullになります 結果として、 電位差はありません これらの資料の内部。 このような動作により、閉じた導体内に残された物体は、どんなに強い場合でも、外部電界の影響を受けなくなります。

外部電界がファラデーケージに向けられると、ケージの電子が再配列して、ケージ内の電界がゼロのままになります。 このように、これらのデバイスでは、 放電の発生を防ぐことができます または電磁波の発生率ですら。

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電磁波の入射でも同じことが起こります。 この場合、ケージの「穴」間の間隔は、ケージの長さに近い寸法である必要があります。 電磁波 あなたが禁止したいこと。

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ファラデーケージアプリケーション

ファラデーケージで使用されている原理を利用する技術的なアプリケーションは数多くあります。 これらのデバイスは、多くの場合、電界に敏感であり、 磁場 したがって、それらは金属板またはメッシュでコーティングされています。

いくつかチェックしてください 正しく機能するためにファラデーケージを利用するデバイスの例:

  • ハードドライブ(HD);

  • 電圧源;

  • ファラデーの避雷針;

  • 防護服;

  • 電子レンジ。

ファラデーケージを使用して干渉の侵入をブロックできるのと同様に、ファラデーケージを使用して電磁波の出力をブロックすることもできます。 電子レンジ. さらに、車や航空機などの車両はファラデーケージとしても機能し、外部からの放電から内部の乗客を保護します。

RafaelHellerbrock著
物理の先生

学校や学業でこのテキストを参照しますか? 見てください:

ヘラーブロック、ラファエル。 "ファラデーケージ"; ブラジルの学校. で利用可能: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gaiola-de-faraday.htm. 2021年6月27日にアクセス。

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