• Какво е клетка Фарадей?
• История на клетката Фарадей
• Как работи клетката на Фарадей?
• Как да си направим клетка Фарадей?
• Примери за клетката на Фарадей

Обясняваме какво представлява клетката на Фарадей, нейната история, как работи и как е изградена. И примери от ежедневието.

Много покриви функционират като клетка Фарадей, за да изолират интериора от електричество.

Какво е клетка Фарадей?

Клетката на Фарадей е контейнер, облицован с материали електрически проводници (като метални плочи или мрежа), които работят като щит срещу ефектите на a електрическо поле идващи от чужбина.

Много елементи, които използваме в ежедневието, прилагат принципа на клетката Фарадей, например: кабели, микровълнови фурни, автомобили и самолети. Формата и размерът му могат да варират, както и материалите, с които е покрита.

История на клетката Фарадей

През 1836 г. Майкъл Фарадей провежда експериментите, които му позволяват да изгради изолационната клетка.

Клетката Фарадей е кръстена на своя изобретател, британския физик Майкъл Фарадей (1791-1867), който наблюдава, че проводящият материал проявява ефектите на електрически разряд само отвън. Това изглежда показва, че зарядите върху проводника са разпределени по такъв начин, че да отменят вътрешните електрически полета.

За да докаже това, през 1836 г. Фарадей покрива стените на стая с алуминиеви листове. Използвайки електростатичен генератор, той прилага висок разряд волтаж извън споменатата стая. И с електроскоп (устройство, което открива наличието на електрически заряди в тяло) успя да провери, че вътре в стаята електрическото поле е нула.

Благодарение на този и много други експерименти Фарадей заема видно място сред онези учени, които направиха възможно електричество имат практическото приложение, което познаваме днес.

Как работи клетката на Фарадей?

Когато електрическо поле се приложи към контейнер, който е покрит с алуминиева или метална мрежа, контейнерът функционира като електрически проводник, който е поляризиран.

Когато се поляризира, проводникът става положително зареден в посоката, в която се движи външното електромагнитно поле и в същото време става отрицателно зареден в обратна посока, генерирайки електрическо поле, равно по големина, но противоположно на електромагнитното поле, което е било прилаган.

Сумата от двете полета, вътре в споменатия контейнер или клетката на Фарадей, ще бъде равна на нула. Тоест, проводящите материали, при наличието на външни електрически полета, винаги подреждат зарядите си върху повърхността си по такъв начин, че вътрешното електрическо поле да е нула.

Как да си направим клетка Фарадей?

Пълното опаковане на телефона в алуминий ще блокира неговия сигнал.

Създаването на клетка на Фарадей е просто: включва само затваряне на определено пространство в проводящ материал. Необходимите материали са доста достъпни: метални екрани, алуминиево фолио, кутии или дори стоманена кофа за боклук.

Преди да продължим, трябва да вземем предвид следното:

• Ако ще използваме телена мрежа или решетки (като тези, използвани за кокошарници), дупките в този проводник трябва да са по-малки от дължина сигнал за блокиране.
• Вътрешното пространство трябва да бъде напълно изолирано, без пукнатини.
• Дебелината на проводника, който ще се използва, ще зависи от честотата, която трябва да бъде блокирана.

Има много начини да направите клетка Фарадей, но с този прост експеримент можем да проверим нейния характерен екраниращ ефект:

• Направете цилиндър с метална мрежа и алуминиева платформа.
• Поставете настроено радио на платформата и след това монтирайте цилиндъра от телена мрежа на платформата. Веднага ще забележите как радиопредаванието спира. Електромагнитните вълни, които радиото трябва да приема, се прекъсват от поставянето на мрежата.
• Вземете два мобилни телефона и се уверете, че могат да извършват и приемат обаждания без затруднения. След това увийте един от телефоните в лист алуминиево фолио. Когато осъществявате повикване до този телефон, ще забележите, че сигналът е блокиран.

Примери за клетката на Фарадей

Принципът, според който работят клетките Фарадей, може да се наблюдава в много примери от ежедневието:

• Когато забележим, че мобилните ни телефони не работят в асансьор или в сграда от метални решетки, ние сме изправени пред проявление на принципа на клетката Фарадей.
• Нашите микровълнови фурни са снабдени с клетки Фарадей, за да се предотврати появата им вълни избягат в чужбина и имат някакво вредно въздействие върху нашите Здраве.
• Специалните костюми на електротехници, които ремонтират високоволтови линии.
• Когато шофирате кола по време на гръмотевична буря, се препоръчва да останете вътре в превозното средство, тъй като телата му ще функционират като клетка на Фарадей срещу мълния.
• По стените на лабораториите за ЯМР, където се извършват ЯМР, също се поставят метални фолиа или мрежа, за да се предотврати изтичането на вълни и да се защити здравето на операторите.
• Кибератаките генерират значително предлагане на продукти за инхибиране на електромагнитните вълни, изпратени от евентуални хакери. Различни Бизнес Предлагат аксесоари, които правят нашите устройства невидими в областта на безжичните връзки: калъфи за ключове за кола, раници, пликове, портфейли или куфарчета, произведени по принципа на клетката Фарадей.