klatka zFaraday to nazwa nadana obudowie wykonanej z materiału konduktor i służy do ochrony twojego wnętrza przed zakłóceniami izewnętrzny elektromagnetyczny. Pojawił się jako eksperyment naukowy opracowany przez angielskiego fizyka Michael Faraday w roku 1836 i do dziś jest używany do ochrony obwody elektryczne wrażliwe na występowanie fal elektromagnetycznych o różnych częstotliwościach.
Zobacz też: Michael Faraday – odkrycia i spuścizna naukowa
Jak działa klatka Faradaya
Klatka Faradaya to nic innego jak technologiczne zastosowanie zjawiska znanego jako osłona elektrostatyczna. Zjawisko to występuje tylko w materiałach przewodzących (metalach), takich jak żelazo, srebro i miedź, które są charakteryzujący się dużą liczbą swobodnych elektronów, zdolnych do swobodnego poruszania się po konduktor.
Ze względu na dużą mobilność, jaką mają, ładunki elektryczne materiałów przewodzących wolą rozprzestrzeniać się po powierzchni metali. Wyobraź sobie przypadek, w którym duża liczba elektronów jest umieszczona w środku przewodnika: odpychanie między nimi spowodowałoby ich szybkie odsunięcie się od środka, jak to tylko możliwe. Po rozłożeniu obciążenia sprawiają, że cała powierzchnia przewodu ma taką samą wartość
Napięcie elektryczne, dając początek a powierzchnia ekwipotencjalny.
Ponieważ w przewodach wszystkie obciążenia rozkładają się na ich powierzchni, O pole elektryczne wewnątrz staje się null a w konsekwencji nie ma różnicy potencjałów elektrycznych wewnątrz tych materiałów. Takie zachowanie zapewnia, że każde ciało pozostawione wewnątrz zamkniętego przewodnika będzie wolne od wpływu zewnętrznych pól elektrycznych, niezależnie od intensywności.
Kiedy zewnętrzne pole elektryczne jest kierowane do klatki Faradaya, elektrony w klatce przegrupowują się tak, że pole elektryczne wewnątrz klatki pozostaje zerowe. W ten sposób z tymi urządzeniami można zapobiec wystąpieniu wyładowania elektrycznego a nawet występowanie fali elektromagnetycznej.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
To samo dzieje się z występowaniem fal elektromagnetycznych. W takim przypadku odstęp między „otworami” klatki musi mieć wymiary zbliżone do długości fala elektromagnetyczna że chcesz się zabronić.
Zobacz też: Ciekawostki o promieniach, które sprawiają, że włosy stają dęba stand
Aplikacje klatki Faradaya
Istnieje wiele zastosowań technologicznych, które wykorzystują zasadę stosowaną w klatce Faradaya. Urządzenia te są często wrażliwe na pola elektryczne i pola magnetyczne i dlatego są pokryte metalowymi płytkami lub siatkami.
Sprawdź niektóre przykłady urządzeń wykorzystujących klatkę Faradaya do prawidłowego funkcjonowania:
dyski twarde (HD);
źródła napięcia;
piorunochron Faradaya;
odzież ochronna;
kuchenka mikrofalowa.
Tak jak klatka Faradaya może być używana do blokowania przedostawania się zakłóceń, może być również używana do blokowania wyjścia fal elektromagnetycznych, jak w przypadku kuchenka mikrofalowa. Ponadto pojazdy takie jak samochody i samoloty pełnią również funkcję klatek Faradaya, chroniąc pasażerów znajdujących się wewnątrz przed wyładowaniami elektrycznymi pochodzącymi z zewnątrz.
Rafael Hellerbrock
Nauczyciel fizyki
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
HELERBROCK, Rafael. „Klatka Faradaya”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gaiola-de-faraday.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.
