Клетка фарадея для мрт это

Часто в различных фильмах звучит словосочетание «клетка Фарадея». Но в этих фильмах оно обычно затуманивается разными псевдонаучными рассуждениями о фантастических технологиях. Название же звучит интригующе. Потому было бы любопытно разобраться, что же это такое. И почему слово клетка стоит вместе с фамилией известного ученого.

Английский ученый Майкл Фарадей и электроскопы

Майкл Фарадей (1791-1867) — английский ученый — химик и физик. Внес неоценимый вклад в мировую науку. Открыл явление электромагнитной индукции. Создал одну из первых моделей электродвигателя. Интересным фактом является то, что это он ввел в научное употребление такие слова, как катод, анод, электролит, ион, диэлектрик. В его честь названы единица измерения электрической емкости (Фарад) и внесистемная единица измерения электрического заряда в науке электрохимии (Фарадей).

Клетка Фарадея была создана им в 1836 году. Но предпосылки к ее созданию существовали еще ранее. Итальянский ученый Джованни Батиста Беккариа в 1753 году открыл, что электрический заряд в проводниках распределяется по поверхности. Сообразно с этими научными данными и действовал Фарадей.

Он оборудовал комнату, покрыв ее со всех сторон металлической фольгой. Затем подавал на ее стены снаружи высоковольтный заряд от электростатического генератора. При этом, энергия электрических зарядов на внутренней стороне стен отсутствовали. Это факт Фарадей демонстрировал с помощью электроскопа. Электроскоп в настоящее время можно увидеть в школьном кабинете физики. Если поднести к стержня с шаром на его вершине заряженый предмет, то лепестки на другой стороне стержня расходятся в разные стороны.

Клетка Фарадея или по английски Faraday shield (щит Фарадея), служит для экранирования электронного оборудования или людей от электромагнитных излучений. Представляет собой клетку из электропроводящих материалов. Обычно она заземлена, но не обязательно, если не имеет больших размеров. Форму клетки она приобрела после того как выяснилось, что покрывать весь объем экранирования металлом не обязательно. Достаточно создать клетку, чтобы размер ячейки был меньше длины волны излучения энергии.

Интересно что мы сами можем испытать действие такой клетки на практике. Тем более, что такая технология присутствует практически на каждой кухне. Это микроволновая печь. Положив в нее сотовый телефон и закрыв дверь, мы можем видеть что дозвонится на него не возможно.

(Важно! Включать микроволновку при этом нельзя. Нужно даже вынуть вилку из розетки, потому что микроволновка может включатся при закрытии дверцы. Это приведет к порче как телефона, так и микроволновки. А также, может привести к пожару.)

В хорошо экранированную микроволновку, волны сотовой связи не могут проникнуть. Потому что, они даже длиннее, чем волны электромагнитного излучения магнетрона микроволновки. А экранирована микроволновая печь именно для того, чтобы защитить людей от излучения энергии магнетрона.

Клетка Фарадея применяется во многих других случаях. К примеру, в костюмах для защиты людей от электромагнитного излучения. При работе на высоковольтных линиях, даже при отключении подачи энергии, существует статическое электричество, накапливаемое между двух длинных проводников. Для защиты человека от этого заряда и существуют специальные костюмы, прошитые стальными, медными и серебряными нитями. Такие костюмы можно увидеть в специализированных на электричестве шоу. Там, человек в подобном костюме, без всякого вреда для здоровья, может находится в окружении искусственных энергетических молний.

Клетка Фарадея применяемая в шоу

Также клетка Фарадея используется для экранирования высоковольтных установок, различной электроники, помещений научных лабораторий и тому подобное. Например медицинские помещения для установки МРТ (магнитно-резонансной томографии) заключены в клетку Фарадея.

Для вашего удобства подборка публикаций

Что такое заземление?

Система защитного заземления — TN-C-S

Что такое зануление и зачем оно нужно?

Система заземления TT — защита без зануления

Не для того нужен молниеотвод чтобы в него молния била

Почему нельзя разделять ноль в этажном щитке на N и PE

Система защитного заземления — TN-C-S

Где в розетке плюс, а где минус?

Величина напряжения прикосновения в разных ситуациях

Система защитного заземления TN-S самая дорогая защита

Почему в Америке 110 вольт, а у нас 220?

Исторические байки про электричество

Главная страница

Спасибо за посещение канала, чтение заметки, упоминание в социальных сетях и других интернет — ресурсах, а также подписку, лайки, дизлайки и комментарии (Лайки и дизлайки можно ставить не регистрируясь и не заходя в аккаунт)

Еще в далеком 1836 году английским физиком М. Фарадеем было изобретено устройство для экранирования аппаратуры от всевозможных электромагнитных полей. Несмотря на почтенный возраст изобретения, оно актуально до сих пор. Речь идет о клетке Фарадея. О ней я и расскажу вам сегодня.

Клетка Фарадея в красивом шоу с катушками Тесла

Что такое клетка Фарадея и как она работает

Итак, данное устройство представляет собой клетку, которая выполнена из металла с высокой электропроводностью и в большинстве случаев имеющее заземление. А принцип действия данного устройства предельно прост:

Принцип работы клетки Фарадея

Под воздействием внешнего электромагнитного поля внутри металла клетки свободные электроны начинают движение. В результате этого противоположные стороны клетки конструкции приобретают такой заряд, что образованное им поле стремится компенсировать воздействие внешнего электромагнитного поля.

Но клетка Фарадея не способна защитить от постоянного или же медленно изменяющегося магнитного поля. Например, в такой клетке компас все так же верно указывает на север, что говорит нам о том, что магнитные линии Земли беспрепятственно проникают во внутренний объем клетки.

Для того, чтобы экранировать высокочастотные излучения, размер ячейки должен быть меньше длины волны излучения.

Причем эффективность экранирования напрямую зависит от формы токопроводящего материала.

При этом прослеживается следующая зависимость: чем быстрее изменяется электромагнитное поле, тем сильнее сопротивляется материал к проникновению поля вовнутрь клетки.

Но при этом так же верно следующее: чем больше частота поля, тем лучше оно проникает через сетку с фиксированным размером ячейки.

Если же источник переменного электромагнитного поля поместить внутрь незаземленной клетки Фарадея, то можно заметить, что электромагнитные волны гасятся в меньшей степени, чем входящие.

Клетка Фарадея в действии

Примечание. Распространено заблуждение, что клетка Фарадея полностью блокирует электромагнитное поле. Она (клетка) лишь максимально снижает его воздействие и степень этого снижения зависит от следующих факторов:

1. Размер ячейки и электропроводность металла клетки.

2. Частота и форма электромагнитной волны.

3. Расстояние от источника излучения.

4. Мощность источника изучения.

И получается, что клетка из сплошных листов стали гораздо эффективней подавляет излучение, чем любая сетка.

Использование клеток Фарадея в современном мире

Итак, принцип работы понятен и предельно прост, теперь давайте посмотрим, где такие клетки используются сейчас. И для этого нам не надо отправляться в лаборатории, а достаточно выйти на кухню и взглянуть на микроволновку.

Обычная микроволновка — тоже клетка Фарадея

Ее корпус выполнен из сплошного металла, а на прозрачную дверцу нанесен специальный металлический перфорированный лист железа с ячейкой от 1 до 3 мм, что успешно блокирует излучение с длиной волны в 12 см.

Так же если вы посмотрите на самый обычный телевизионный кабель, то вы увидите в нем экранирующую оболочку, которая так же является клеткой Фарадея.

Еще модифицированные клетки используются в специальных защитных костюмах обслуживающего персонала подстанций напряжением выше 330 кВ.

Защитные костюмы, созданные по принципу Клетки Фарадея

Даже этих нескольких примеров вполне достаточно чтобы понять, что изобретение великого М. Фарадея живет и очень активно используется в современном мире. Если вам понравилась статья, тогда оцените ее лайком и спасибо, что уделили внимание!