Клетка Фарадея
Клетка Фарадея
В 1836 году легендарный британский учёный Фарадей изобрел устройство, защищающее космос от внешних электромагнитных полей. Это изобретение известно как клетка Фарадея или щит Фарадея. На английском языке написано как «ЩИТ ФАРАДЕЯ».
Конструкция мастерской в виде клетки Фарадея
Принцип действия
Клетка Фарадея (КФ) представляет собой защитную конструкцию, замкнутая плоскость которой выполнена из сетки из высокопроводящих металлических стержней и заземлена. Принцип работы установки очень прост.
Когда электрическое поле «касается» поверхности решетки, электроны металлического стержня начинают активно двигаться. Противоположные поверхности конструкции заряжены таким образом, что вместе они противостоят проникновению внешних электрических полей.
Что касается магнитного поля, то из-за его переменности оно просто не успевает проникнуть через металлическую сетку. Все объекты в клетке Фарадея надежно защищены от внешних электрических полей и электромагнитных волн. Плоскость из металлической сетки, опоясывающая пространство, называется экраном.
Самый простой пример использования эффекта Фарадея — микроволновая печь. Атрибуты кухонного оборудования можно встретить практически в каждом доме. Передняя прозрачная панель закрыта металлизированной решеткой, а остальной металлический корпус печи дополняет дизайн KF. Решетка не только экранирует излучение мобильного телефона, но и не пропускает внешние электромагнитные волны. Следовательно, устройство находится вне зоны действия связи.
Сферы применения эффекта КФ
Свойства экранированных помещений успешно используются в различных сферах человеческой деятельности. Это могут быть отдельные комнаты, небольшие контейнеры или даже рабочая одежда.
РЧ-кабина
Радиочастотная кабина представляет собой экранированное помещение. Стены, потолки и полы покрыты решетками из высокопроводящего немагнитного металла. Эти конструкции могут быть разных объемов и конфигураций – это ВЧ-комнаты, кабинеты и боксы.
МРТ помещения
Поэтому был оборудован кабинет МРТ (кабинет, оснащенный аппаратурой магнитно-резонансной томографии). Клетка Фарадея должна быть заземлена.
Целью ограждения помещения является предотвращение проникновения электромагнитных помех от внешних источников излучения. Это позволяет добиться высококачественных результатов магнитно-резонансной томографии без каких-либо искажений.
Экранированный кабинет МРТ
Для обеспечения полноценной работы в радиочастотной кабине необходимо выполнение следующих условий:
- Диапазон рабочих частот должен быть правильно определен;
- Материалы для защиты ограждающих конструкций здания, включая радиочастотные двери и окна, должны соответствовать техническим требованиям;
- Экранирующие элементы и способы их соединения между собой, а также способы крепления их к стенам, полу и потолкам, экранированию коммуникаций различного назначения должны выполняться строго в соответствии с проектной документацией;
- Должен быть проложен кабель того типа и размера, который указан в проекте.
Важно! Дизайн кабинета МРТ в каждом случае полностью определяется индивидуальным подходом. Строительство и планировку радиочастотных кабин осуществляют профессиональные предприятия, имеющие соответствующие лицензии.
Читайте также статью: как восстановить гугл аккаунта без номера телефона
Лаборатории
В научно-исследовательских учреждениях и на заводах места, которые необходимо изолировать от воздействия внешних электромагнитных «шумов». Чтобы организовать такую лабораторию, необходимо нанять специализированную компанию для выполнения расчетов и установки ограждений.
Защитные костюмы
Металлизированный комплект — отдельный CF. Комбинезоны изготовлены из нержавеющей стали, серебряной и медной проволоки. При временном отключении нескольких километров проводов в проводах остается большое количество статического заряда. Поэтому рабочие должны носить защитную одежду при осмотре и ремонте оборудования передачи и преобразования электроэнергии.
Инспектор по электропроводке в защитной одежде
Защитная рабочая одежда предназначена для предотвращения воздействия:
- Промышленные электрические поля;
- Электрический ток от переменного электромагнитного поля;
- Активный электромагнитный поток при размыкании контактов разъединителя;
- Электрический ток, возникающий в результате контакта с заземленными предметами, почвой, деревьями или кустарниками;
- ступенчатое напряжение.
В мире развлечений
Развлекательная демонстрация разряда, основанная на клетках Фарадея, уже давно пользуется популярностью. Разветвляющиеся потоки молний вокруг человека выглядят эффектно, но не причиняют ему вреда.
Притяжение клетки Фарадея
Видео: Клетка Фарадея в домашних условиях. Теперь ты можешь спать спокойно | Сон Разума
Уведомление! Несмотря на распространенное мнение, что страхи людей по поводу электромагнитного излучения надуманы, вопрос проживания вблизи мощных линий электропередачи весьма актуален. Вы можете обнаружить, что частные постройки совершенно не подвержены воздействию внешнего негативного излучения. Степень опасности для организма человека от воздействия электромагнитных волн до конца не изучена.
Надо ли делать заземление
Нужно ли заземлять клетку Фарадея? Это зависит от размера защитной конструкции. Существует мнение, что небольшие базовые станции не нуждаются в заземлении. Крупногабаритные конструкции необходимо заземлять. Фактически, они могут накопить настолько мощный заряд, что смогут «застрелить» того, кто случайно коснется решетки радиатора.
Клетка Фарадея своими руками
Это изобретение часто используют в быту для защиты бытовых электронных устройств (смартфонов, планшетов и т д.). Чтобы сделать КФ своими руками, используйте любую емкость подходящей вместимости, будь то коробка, кастрюля, ведро или мусорное ведро.
Контейнеры должны быть плотно закрыты крышками. Внутренняя поверхность должна быть покрыта диэлектрическим материалом.
Пример изготовления КФ в домашних условиях
Для хранения различных гаджетов и мелкой техники можно использовать такие вещи, как обычные фанерные ящики. Пожалуйста, действуйте следующим образом:
- С фанеры удалена пыль и грязь;
- Отрежьте рулон пищевой фольги нужной длины;
- Оберните всю внешнюю поверхность коробки и ее крышку фольгой матовой стороной внутрь;
- Изоляционные стыки фиксируются скотчем;
- На дно коробки кладут один или несколько ковриков для компьютерной мыши;
- Убедитесь, что крышка плотно прилегает по всему периметру коробки, чтобы избежать разрывов и разрывов поверхности фольги.
Если вы используете металлический контейнер, позаботьтесь о том, чтобы изолировать внутренние поверхности клетки картоном или фанерой. Это происходит, когда домовладелец устанавливает CF в одной из комнат.
Клетка Фарадея своими руками в домашних условиях
Тестирование КФ
Самый простой способ проверить работоспособность аккумулятора — вставить в него радиоприемник, настроиться на сильный FM-сигнал и включить его на максимальную громкость. В сложной клетке царит тишина. Однако, если приемник работает очень тихо, вам придется искать повреждения структурной экранирующей поверхности.
Таким же образом вы можете использовать свой мобильный телефон для тестирования CF. Оказавшись внутри клетки, телефон сразу же оказывается вне зоны действия сигнала. Чтобы убедиться в этом, просто наберите его номер – звонок останется молчаливым.
Дополнительная информация. Необходимо помнить, что длина волны 1 ГГц составляет 30 см, а максимальный размер ячейки сетки — 3 х 3 см для обеспечения безопасности. Поэтому в целях экономии используйте вместо сплошных материалов сетку.
Клетка Фарадея была блестящим изобретением великого британского учёного того времени и актуальна до сих пор. С появлением на рынке новых материалов возможности создания КФ различных конструкций значительно расширяются.
Читайте также статью: Блоки управления освещением NooLite: что могут «игрушечные» коробочки?
