กรงของฟาราเดย์ เป็นชื่อเรียกตัวเรือนที่ทำจากวัสดุ ตัวนำ และใช้ป้องกันภายในของคุณจากการรบกวน และแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก มันกลายเป็นการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่พัฒนาโดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ไมเคิล ฟาราเดย์ ในปี พ.ศ. 2379 และยังคงใช้มาจนถึงทุกวันนี้เพื่อปกป้อง วงจรไฟฟ้า ไวต่ออุบัติการณ์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ต่างกัน
ดูด้วย: Michael Faraday – การค้นพบและมรดกทางวิทยาศาสตร์
กรงของฟาราเดย์ทำงานอย่างไร
กรงของฟาราเดย์ไม่มีอะไรนอกจาก a การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีของปรากฏการณ์ที่เรียกว่า โล่ไฟฟ้าสถิต. ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเฉพาะในวัสดุนำไฟฟ้า (โลหะ) เช่น เหล็ก เงิน และทองแดง ซึ่งก็คือ มีอิเลคตรอนอิสระจำนวนมาก สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระตาม ตัวนำ
เนื่องจากพวกเขามีความคล่องตัวสูง ค่าไฟฟ้า ของวัสดุนำไฟฟ้าชอบที่จะกระจายไปทั่วพื้นผิวของโลหะ ลองนึกภาพกรณีที่อิเล็กตรอนจำนวนมากถูกวางไว้ที่ศูนย์กลางของตัวนำ: แรงผลักระหว่างพวกมันจะทำให้พวกมันเคลื่อนตัวออกห่างจากจุดศูนย์กลางอย่างรวดเร็วที่สุด เมื่อกระจายแล้ว โหลดจะทำให้พื้นผิวทั้งหมดของตัวนำมีค่าเท่ากับ ความตึงไฟฟ้าก่อให้เกิด พื้นผิว ศักยภาพเท่ากัน.
เนื่องจากในตัวนำ โหลดทั้งหมดจะถูกกระจายบนพื้นผิวของมัน อู๋ สนามไฟฟ้า ข้างในจะกลายเป็นโมฆะ และด้วยเหตุนี้ ไม่มีความต่างศักย์ไฟฟ้า ภายในวัสดุเหล่านี้ พฤติกรรมดังกล่าวทำให้แน่ใจได้ว่าร่างกายใดๆ ที่หลงเหลืออยู่ในตัวนำแบบปิดจะปราศจากอิทธิพลของสนามไฟฟ้าภายนอกไม่ว่าจะรุนแรงเพียงใด
เมื่อสนามไฟฟ้าภายนอกเข้าสู่กรงฟาราเดย์ อิเลคตรอนของกรงจะจัดเรียงใหม่เพื่อให้สนามไฟฟ้าภายในกรงเป็นโมฆะ ด้วยวิธีนี้ ด้วยอุปกรณ์เหล่านี้ สามารถป้องกันการคายประจุไฟฟ้าได้ หรือแม้แต่อุบัติการณ์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับอุบัติการณ์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในกรณีนี้ ระยะห่างระหว่าง "รู" ของกรงต้องมีขนาดใกล้เคียงกับความยาวของ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่คุณต้องการบาร์
ดูด้วย: ความอยากรู้เกี่ยวกับรังสีที่ทำให้ผมของใครๆ ก็ยืนยาว
แอพพลิเคชั่น Faraday Cage
มีแอปพลิเคชั่นทางเทคโนโลยีจำนวนมากที่ใช้หลักการที่ใช้ในกรงของฟาราเดย์ อุปกรณ์เหล่านี้มักจะไวต่อสนามไฟฟ้าและ สนามแม่เหล็ก และดังนั้นจึงเคลือบด้วยแผ่นโลหะหรือตาข่าย
ลองดูบ้าง ตัวอย่าง ของอุปกรณ์ที่ใช้กรงฟาราเดย์เพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง:
ฮาร์ดไดรฟ์ (HD);
แหล่งจ่ายแรงดัน;
สายล่อฟ้าของฟาราเดย์;
ชุดป้องกัน;
ไมโครเวฟ.
เช่นเดียวกับที่กรงฟาราเดย์สามารถใช้เพื่อป้องกันการรบกวนจากการเข้ามา กรงฟาราเดย์ก็สามารถใช้เพื่อป้องกันการส่งสัญญาณของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้เช่นกัน เช่นในกรณีของ ไมโครเวฟ. นอกจากนี้ ยานพาหนะเช่นรถยนต์และเครื่องบินยังทำหน้าที่เป็นกรงฟาราเดย์ เพื่อปกป้องผู้โดยสารภายในจากการปล่อยกระแสไฟฟ้าที่มาจากภายนอก
โดย Rafael Hellerbrock
ครูฟิสิกส์
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
เฮเลอร์บร็อค, ราฟาเอล. "กรงของฟาราเดย์"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gaiola-de-faraday.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.
