19 世紀傑出的科學家和發明家邁克爾·法拉第以積極研究電、電磁場和相關物理現象而聞名。最重要的發現之一是一種稱為法拉第籠的保護結構。下面我們將了解它是什麼以及本發明所代表的實用價值。
內容
什麼是法拉第籠
法拉第籠是一個帶有高導電金屬壁的盒子。該設計不需要外部電源連接，但通常是接地的。細胞的物理效應是在外部因素的影響下表現出來的，即電磁輻射。
第一個展示屏蔽效應的結構看起來像一個普通的細胞，這就是這種現象的名稱。事實上，“盒子”的金屬絲或穿孔壁便於對位於密閉空間內的物體或設備進行視覺控制，但它們可以很容易地更換為實心的。最主要的是材料是導電的。
工作原理
法拉第籠的作用是基於這樣一個事實，即當電荷進入導體時，電荷分佈在其表面，而內部保持中性。事實上，由導電材料組成的整個電池是單個導體，其“末端”獲得相反的電荷。由此產生的電流產生一個補償外部影響的場。這種結構內部的電場強度為零。
有趣的是，如果該場是在單元格內部生成的，那麼該效果也會起作用。但是，在這種情況下，電荷將分佈在網格或其他導電平面的內表面上，無法穿透外部。
用英文術語來說，CF聽起來像“Faraday shield”，即“Faraday shield/screen”。這個概念很好地傳達了設備的本質，它就像盾牌或保護屏一樣，反射影響其內容的光線。
應該記住，屏蔽效應只對交變磁場起作用。它不會干擾恆定或輕微變化的磁效應，例如地球的自然磁勢。
要確定法拉第室是否會反射高頻輻射，只要知道網格單元的大小（如果導電部分做成籠子的形式）和作用波的波長就足夠了。如果第二個值大於第一個值，則構造有效。
CF 效應的應用範圍
法拉第發現的效應不僅具有科學意義，而且具有相當廣泛的實際應用。法拉第籠最簡單的例子可以在日常生活中找到，它幾乎存在於任何廚房 - 這是微波爐。它的車身五壁由相當厚的鋼板製成，在兩層門玻璃之間有一層金屬層，上面有穿孔，可以更好地看到。
射頻艙
射頻艙是與電、磁和無線電發射的影響隔離的房間，通常是一個小區域。它的牆壁、地板和天花板都配備了高導電光柵，形成一個封閉但不可見的籠子。
核磁共振室
用於磁共振診斷的醫學斷層掃描儀等高精度設備需要小心保護免受外部電磁波的影響。最輕微的外部影響都會影響研究結果，因此 MRI 單元所在的房間是完全屏蔽的。
實驗室
在實驗室研究中，為了獲得準確的結果，不僅要使用先進的設備，而且要可靠地保護它免受磁場和電場等外部因素的影響。
應該理解，這不僅指來自特定源的定向輻射，還指大氣中經常存在的電磁噪聲，特別是在人口稠密地區及其附近。
對於具有CF效應的設備的高質量屏蔽，需要專門的設計計算和專業的安裝。
防護服
對於在電擊概率高的地區工作的人，已經開發了特殊的套裝。它們的上層由含金屬的織物製成，並通過絕緣材料與身體隔開。在殘留靜電或電流的情況下，電荷會沿著套件的外殼流下。
使用高壓線時，防護服是必不可少的。即使斷電，由於電線長達數公里，它們仍會保留危險水平的靜電荷。
在娛樂世界
CF效果，色彩斑斕的展現在舞台上，十分壯觀。在這種情況下，經常使用的不是簡單的籠子，而是由粗網製成的看似失重的外殼，甚至是類似於普通衣服的特殊設計的套裝。在這種情況下，將盡可能有效地提供電流，例如，使用特斯拉線圈或從靜電發生器產生電荷的類似設備。
用自己的雙手製作法拉第籠
在日常生活中，可能需要製造自製的 CF 以“隱藏”小工具免受各種波的作用，這些波可能會對敏感的電子“填充物”造成乾擾。
這種設計的一個例子是以某種方式完成的膠合板盒。由於膠合板作為絕緣層，它必須完全清潔和乾燥。您可以用自己的雙手組裝盒子或準備好它 - 主要的是它無需使用釘子或其他金屬緊固件即可組裝。組裝分幾個階段進行：
- 食品箔根據膠合板壁或其坯料的大小分為幾段。
- 未來盒子的表面從外面用箔紙修剪。在這種情況下，它的亮面應該朝外。
- 牆壁用膠帶從裡面固定，盒子底部放了一對鼠標墊。
- 仔細檢查，在蓋子關閉的位置，箔層形成一個連續的外殼，沒有絲毫間隙和斷裂。
第二種選擇假設一個自己動手做的金屬罐（鍋、盒子、盒子等）作為法拉第籠的基礎，裡面的絕緣材料由紙板、相同的膠合板或其他材料製成。對於這種設計，蓋子的緊密配合條件與上述設計一樣重要。
我需要接地嗎
對於是否需要將 CF 接地尚未達成共識。必須將大型結構和可能受到特別強大的放電影響的結構接地。
當累積的強電荷可以“突破”空氣並擊中附近的物體或人時，接地當然可以防止緊急情況。
測試自製法拉第籠
要在實踐中測試法拉第籠的原理，使用緊湊型電池供電的收音機最為方便。它應該以最大音量打開並調諧到可用的最強大的 FM 頻道。如果細胞正在工作，其中的無線電將被靜音。
如果接收器至少有一點點，但可以聽到，則表示無法實現百分百的屏蔽，應尋找導電層中的間隙。
適用於測試自組裝相機和手機。一旦進入，它將停止接收基站的信號，即當您呼叫它時，您會聽到移動運營商的自動提示器的相應消息。
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