Шта је Фарадаиов кавез?

Још 1836. године енглески физичар и проналазач Мицхаел Фарадаи створио је посебан уређај за заштиту опреме од електромагнетног зрачења. Овај уређај је релевантан до данас и, као и раније, носи име научника. Ради се о кавезу Фарадаиа.

Овај уређај је заштитни кавез направљен од високо проводљивог метала и, по правилу, уземљен. Принцип рада овог једноставног уређаја је такође прилично једноставан:

Када на ћелију делује спољно електрично поље, слободни електрони метала ћелије долазе у покрет, а супротне стране конструкције се наелектришу тако да њихово поље надокнађује спољно електрично поље.

То се може проверити у једноставном експерименту са два електроскопа и Фарадаиевим кавезом напуњеним из извора високог напона: електроскоп причвршћен на унутрашњу површину Фарадаиевог кавеза и смештен унутар њега неће показати присуство електричног набоја, а електроскоп спојен споља.

Константно магнетно поље, за разлику од електричног поља, продиреће у ћелију без препрека. Међутим, с обзиром на то да ћелија врши наизменично електрично поље које ствара наизменично магнетно поље, наизменично магнетно поље не продире у ћелију јер једноставно нема времена за настајање. Из тог разлога кавез Фарадаи штити свој унутрашњи простор и предмете у њему, не само од електричног поља, већ и од дејства спољних електромагнетних таласа.

Ако обратимо пажњу на високе фреквенције, тада ће се електромагнетни таласи високе фреквенције (у поређењу са величином ћелије ћелијске мреже) делимично одражавати из ћелије и једноставно ће изумрети у дебљини метала, изазивајући у њему вртложне струје и на крају се распршити у облик топлоте.

Ипак, ефикасност скрининг функције Фарадаијевог кавеза повезана је са следећим параметрима: са дубином површинског слоја (слоја коже), са дебљином метала ћелије и са величином отвора у односу на таласну дужину спољног зрачења, од које је потребно заштитити. Дакле, за заштитне каблове користе се Фарадаиеви кавези са проводницима структуре израђене од добро проводљивих материјала. Величина ћелије, за ефикасан рад кавеза Фарадаи, мора нужно да буде много мања од таласне дужине екранског зрачења.

Фарадаиева врста кавеза у коју се могу сусрести сви микроталасна. На вратима микроталасне пећи налази се метална мрежа, чије су ћелије прилично мале у поређењу са таласном дужином коју ствара магнетрон. Микроталасна пећница ради на фреквенцији од 2450 МХз, а таласна дужина је овде нешто већа од 12 цм, очигледно да мрежа на микроталасним вратима лако штити ово зрачење, спречавајући је да изађе напољу.

Улогу остатка ћелије у микроталасној пећници игра метална комора у којој се налази загрејана храна. Узгред, ако ставите мобител у микроталасну рерну (искључен!), Он ће бити ван подручја покривености мреже, пошто су мобилни ГСМ таласи чак дужи од таласа генерисаних магнетронима микроталасне пећнице.

Постоје метална одела која раде на принципу појединачног кавеза Фарадаи, израђена су од нерђајућег челика и бакарних влакана. Такве ношње користе инсталатори високонапонских водова напајања, јер чак и искључена линија, дугачка више километара, акумулира опасну количину статичког набоја у себи. Одело штити особу од струјног удара.

Такви заштитни сетови засновани на сребрној тканини штите електричаре од штетних утицаја електромагнетног поља високонапонских инсталација, где је електрична компонента веома висока. Према њиховим произвођачима, такви сетови дизајнирани су да заштите:

• од излагања електричном пољу индустријске фреквенције;

• од утицаја струје пристраности изазване наизменичним електромагнетним пољем;

• од излагања јаком електромагнетном зрачењу насталом услед пражњења између контаката растављача;

• од струјног удара при додиривању уземљених или изолованих предмета, делова опреме, као и траве и малих грмља;

• од електричних повреда ако су изложени индукованом или степеничном напону.

Комплети стварају затворени оклопљени простор око тела особе обучене у одело, искључујући било какав продор електричног поља унутра. Сви елементи комплета израђени су од електро проводљивих материјала и међусобно су повезани каналима повећане проводљивости и електро проводљивим контактним водовима. Захваљујући таквим оделома, људско тело се усмерава и обезбеђује се сигурно одвод струја електростатичке или капацитивне природе.

Љубавници Тесла завојнице такође користе костиме који подсећају на појединачне кавезне фарадеје. Струја једноставно тече низ површину одела до проводљивих делова са мањим отпором, без наношења штете особи која учествује у изложби.

Као што видите, кавез Фарадаи користи се данас тамо где има пуно. Електричне инсталације високог напона су затворене у кавезима Фарадаиа, Фарадаиеви кавези се користе у емисији, коначно, свака производња повезана са опасним микроталасним и другим електромагнетним зрачењем није потпуна без читавих радионица и просторија затворених у Фарадаијевим кавезима.

Надамо се да вам је овај чланак био користан, а сада разумете колико је важан уређај једноставног изгледа који подсећа на уобичајену кутију мреже. На крају, Фарадаи кавез у разним применама не само да штити различиту опрему осетљиву на електрична поља и радијацију, већ и штити здравље људи спречавањем онколошких и многих других болести које могу бити изазване прекомерним излагањем електромагнетног зрачења живог организма.