Qbik-club
Дата публикации:07.12.21 14:15; Автор:Евгений;Категория: технологии; Теги:, , , ;

Что такое клетка Фарадея?

Друзья, знаете ли вы, что такое клетка Фарадея? Если не знаете — то зря. По тому что, как оказывается, мы все регулярно используем клетки Фарадея, даже не подозревая об этом. Они используются в больницах и даже на вашей кухне, хотя вы об этом даже не догадываетесь, сообщает LiveScience.

Что такое клетка Фарадея?

Как сообщает национальная лаборатория магнитных полей штата Флорида, Клетка Фарадея — это защитное ограждение, которое предотвращает попадание или выход определенных типов электромагнитного излучения. Впервые изобретённая в 19 веке, клетка имеет ряд как практических, так и просто забавных применений.

Как работает клетка Фарадея?

Клетка Фарадея работает по принципу, согласно которому, когда электромагнитное поле воздействует на что-то, способное проводить электричество, заряды остаются на внешней стороне проводника, а не перемещаются внутри.

В более практическом плане это означает, что клетка, изготовленная из материала, способного хорошо проводить электричество, будет препятствовать прохождению определенного электромагнитного излучения. Это относится как к постоянным, или статическим, электрическим полям, так и к изменяющимся, или нестатическим, электрическим полям.

Кто изобрел клетку Фарадея?

Британский учёный Майкл Фарадей, известный также благодаря закону индукции Фарадея, изобрёл клетку Фарадея в XIX веке, опираясь на работы американского учёного Бенджамина Франклина в предыдущем веке.

В 1755 году Франклин понял, что, когда он опускал пробковый шар на шёлковой нити в металлическую банку, через которую проходил электрический заряд, пробковый шар не электризовался, опускаясь на дно банки.

Майкл Фарадей изобрел клетку Фарадея в 1836 году

Позже, в январе 1836 года, Фарадей переехал в театр Королевского института в Лондоне, где он работал в подвале, сообщает The Guardian. Внутри театра он построил 12-футовый (≈3,6м) куб с деревянной рамой на четырех стеклянных опорах. Бумажные стенки куба были выложены металлической фольгой.

После чего, он вошёл внутрь, использовал электростатический генератор, чтобы зарядить комнату электричеством, и почти прожил там два дня. Внутри коробки Фарадей обнаружил то, что он подозревал с самого начала, — что электричество — это сила, а не материальная жидкость, которая течет по проводам, как вода по трубе, как считалось в то время, сообщает Королевский институт.

Внутри «клетки» электроскоп Фарадея не обнаружил электричества. Только металлическая фольга, окружающая комнату, проводила электричество, что демонстрирует концепцию клетки Фарадея.

Из чего делается клетка Фарадея?

Клетка Фарадея может быть сделана из любого материала, который хорошо проводит электричество. Это может быть проволочная сетка, металлические листы или мотки проволоки.

Они могут быть любой формы, такой как коробка, сфера или цилиндр, и любого размера, от очень маленьких до очень больших. По данным Университета штата Флорида, что-то столь же простое, как алюминиевая фольга, может обеспечить внешний вид клетки.

Внешнее покрытие или проводник может быть очень тонким, как фольга, но увеличение толщины обеспечит дополнительную защиту от более мощных электрических полей.

Несколько примеров клеток Фарадея

Клетки Фарадея могут быть как сложными, так и самыми простыми. Могут быть размером с коробку от обуви и до целого здания. Оберните телефон пластиком, а затем оберните его, например, алюминиевой фольгой — это импровизированная клетка Фарадея.

Если у вас на кухне есть микроволновая печь — это ещё один пример клетки Фарадея. Она удерживает микроволны внутри устройства, чтобы они нагревали вашу еду, но не выходили наружу.

В более крупном масштабе — это сканеры магнитно-резонансной томографии (МРТ) в медицинских учреждениях. Там клеткой является сама комната. Это используются для предотвращения проникновения радиосигналов в помещение, что может привести к созданию помех в работе оборудования, сообщается производителем МРТ-сканеров EEP.

Является ли автомобиль клеткой Фарадея?

На самом деле спорное утверждение. Если в ваш автомобиль ударила молния, внешний контур автомобиля, скорее всего, защитит вас от электрических зарядов, поскольку его корпус может проводить электричество.

Удар молнии

Как сообщает Британская энциклопедия, вопреки распространённому мнению, резиновые шины автомобиля позволяют электричеству от удара молнии проходить в землю, снимая заряд с автомобиля.

Автомобили, однако, не являются идеальными примерами клеток Фарадея. Если вы во время удара молнии прикасались к чему-либо металлическому, что соединенно с внешней частью автомобиля, результаты могут быть довольно плачевными. Вы также можете по-прежнему получать сигнал на свой телефон, находясь в автомобиле, что означает, что электромагнитное излучение может входить и выходить из автомобиля.

Нужно ли заземлять клетку Фарадея?

Заземление клетки Фарадея, то есть обеспечение выхода электрического заряда из её внешней части, важно с точки зрения безопасности, но для работы клетки Фарадея не обязательно.

Без заземления электрический заряд останется снаружи клетки Фарадея. Если вы прикоснётесь к нему, это может позволить заряду пройти внутрь вас, что было бы очень опасно.

Заземление клетки обеспечивает выход заряда. Это может быть провод для снятия заряда или что-то простое, например, шины автомобиля, соприкасающиеся с дорогой.

Клетки Фарадея незаконны?

Не совсем. По большей части в них нет ничего плохого, и их можно увидеть в различных частях повседневной жизни, как мы объясняли ранее.

Однако в некоторых странах, например в Великобритании, запрещено использование глушителей для блокировки сигналов, например, от телефона. Хотя клетки Фарадея технически легальны, их использование в таком сценарии может быть сомнительным, по данным Управления связи Великобритании (Ofcom).

Например, в 2016 году в баре в Великобритании использовалась клетка Фарадея, чтобы блокировать сигналы мобильных телефонов, чтобы клиенты отвлекались от них. В баре создали клетку Фарадея, установив медную проволочную сетку в потолке бара и металлическую фольгу в стенах.

Блокируют ли клетки Фарадея Wi-Fi?

Да, если вы окружите свой интернет-маршрутизатор клеткой Фарадея, он больше не сможет передавать электромагнитное излучение наружу, блокируя ваш доступ в Интернет по беспроводной сети. И есть компании, которые на этом даже зарабатывают.

Хотя это может быть интересный эксперимент, но на самом деле для этого нет никаких практических причин, ведь на всех моделях модемов есть кнопка выключения wi-fi! :)

Защитит ли клетка Фарадея от ЭМИ?

По данным департамента здравоохранения штата Вашингтон, электромагнитный импульс (ЭМИ) — это оружие, предназначенное для нейтрализации электронного оборудования с помощью мощного электрического поля, которое вызывает множество коротких замыканий в таком оборудовании.

Клетка Фарадея смогла бы предотвратить подобную атаку. Однако, учитывая силу электрического поля, участвующего в ЭМИ, такая клетка должна быть как можно более непроницаемой, с толстыми проводящими сторонами и без отверстий, которые могли бы пропускать заряд внутрь.

Хотя стоит заметить, что ЭМИ могут быть и результатом природных явлений, таких как солнечные вспышки. Это делает их потенциально полезным инструментом для защиты от подобных явлений.

Публикация относится к тематической подборке: «Просто о сложном»

Не всегда то, что сложно звучит — сложно в понимании. В этой подборке мы стараемся максимально простыми словами объяснить сложные, на первый взгляд, вещи...

Понравилась публикация? Поделись ей с друзьями!

Понравился сайт? Подпишьсь на нас в соцсетях!

Мы в Telegram Мы Вконтакте Мы в Твиттер Мы на фейсбук Мы в одноклассниках
Опубликовать
Загрузка рекомендуемых публикаций