Gabbia di Faraday, cos'è, come funziona e dove viene utilizzata nel mondo moderno

Nel 1836, il fisico inglese M. Faraday ha inventato un dispositivo per schermare le apparecchiature da tutti i tipi di campi elettromagnetici. Nonostante la veneranda età dell'invenzione, è ancora attuale. Questa è una gabbia di Faraday. Te ne parlerò oggi.

Cos'è una gabbia di Faraday e come funziona

Quindi, questo dispositivo è una gabbia, che è realizzata in metallo con elevata conduttività elettrica e nella maggior parte dei casi è collegata a terra. E il principio di funzionamento di questo dispositivo è estremamente semplice:

Sotto l'influenza di un campo elettromagnetico esterno all'interno del metallo della cellula, gli elettroni liberi iniziano a muoversi. Di conseguenza, i lati opposti della cella della struttura acquisiscono una carica tale che il campo da essa formato tende a compensare l'effetto del campo elettromagnetico esterno.

Ma una gabbia di Faraday non è in grado di proteggere da un campo magnetico costante o che cambia lentamente. Ad esempio, in una tale gabbia, la bussola punta ancora correttamente verso nord, il che ci dice che le linee magnetiche della terra penetrano liberamente nel volume interno della gabbia.

Per schermare la radiazione ad alta frequenza, la dimensione della cella deve essere inferiore alla lunghezza d'onda della radiazione.

Inoltre, l'efficacia della schermatura dipende direttamente dalla forma del materiale conduttivo.

In questo caso si traccia la seguente dipendenza: più velocemente cambia il campo elettromagnetico, più il materiale resiste alla penetrazione del campo nella cellula.

Ma allo stesso tempo, vale anche quanto segue: maggiore è la frequenza del campo, meglio penetra attraverso la maglia con una dimensione cella fissa.

Se la sorgente di un campo elettromagnetico alternato è collocata all'interno di una gabbia di Faraday senza messa a terra, è possibile vedere che le onde elettromagnetiche vengono smorzate in misura minore rispetto a quelle in arrivo.

Nota. È un'idea sbagliata comune che la gabbia di Faraday blocchi completamente il campo elettromagnetico. Essa (la cellula) riduce al minimo il suo effetto e il grado di questa diminuzione dipende dai seguenti fattori:

1. Dimensioni della cella e conduttività elettrica del metallo della cella.

2. La frequenza e la forma dell'onda elettromagnetica.

3. Distanza dalla sorgente di radiazioni.

4. Il potere della fonte dello studio.

E si scopre che una gabbia fatta di solidi fogli di acciaio è molto più efficace nel sopprimere le radiazioni di qualsiasi maglia.

L'uso delle gabbie di Faraday nel mondo moderno

Quindi, il principio di funzionamento è chiaro ed estremamente semplice, ora vediamo dove vengono utilizzate tali celle ora. E per questo non abbiamo bisogno di andare nei laboratori, ma solo di andare in cucina e guardare il microonde.

Il suo corpo è realizzato in metallo solido e un metallo speciale è applicato all'anta trasparente lamiera di ferro perforata con una cella da 1 a 3 mm, che blocca con successo la radiazione con una lunghezza d'onda di 12 cm.

Inoltre, se guardi il cavo televisivo più comune, vedrai una guaina schermante, che è anche una gabbia di Faraday.

Le gabbie modificate vengono anche utilizzate in speciali tute protettive per il personale di servizio delle sottostazioni con tensioni superiori a 330 kV.

Bastano anche questi pochi esempi per capire che l'invenzione del grande M. Faraday vive ed è utilizzato molto attivamente nel mondo moderno. Se l'articolo ti è piaciuto, ti piace e grazie per la tua attenzione!