Cușcă Faraday pentru radiații de 5 GHz. Un proprietar de bar din Anglia a instalat o cușcă Faraday pentru a bloca comunicațiile celulare în unitate.

Marele om de știință englez Michael Faraday este cunoscut în întreaga lume ca descoperitorul, inventatorul motorului electric, al transformatorului și al multor alte dispozitive care nu și-au pierdut actualitatea până în prezent. Una dintre ele, inventată la mijlocul secolului al XIX-lea, este cunoscută sub numele de cușcă Faraday.

Proiectare și principiu de funcționare

Acest dispozitiv și-a primit numele datorită faptului că pentru primele experimente a fost folosită o cușcă de metal, al cărei material era caracterizat de o conductivitate electrică ridicată. Această configurație a fost păstrată până astăzi. Grosimea materialului folosit face ca cușca să fie la fel de puternică și eficientă pe cât este necesar în fiecare caz specific. Acești indicatori sunt afectați de raportul dintre dimensiunea celulei și lungimea de undă a câmpului extern.

Principiul de funcționare al dispozitivului și efectul său este destul de simplu. Când o celulă intră sub influența unui câmp electric, electronii liberi încep să se miște în interiorul structurilor sale metalice. Ele încep să se unească, formând o anumită configurație. În pereții opuși ai structurii se formează sarcini opuse, sub influența cărora se creează un câmp nou în direcția opusă câmpului exterior.

Acest câmp nou format contracarează câmpurile electromagnetice externe și compensează influența acestora. Ca urmare, în interiorul celulei nu există câmpuri electrice sau zgomot. Uneori, o cușcă Faraday ca dispozitiv de stocare a energiei este considerată pur teoretic, deoarece electricitatea nu este reținută în structură pentru o lungă perioadă de timp.

Pentru a testa aceste fenomene fizice, trebuie să luați două electroscoape și să plasați unul dintre ele în interiorul celulei și celălalt în afara celulei. În consecință, primul dispozitiv nu va afișa nimic, dar al doilea va înregistra prezența sarcinilor electrice. Acest control necesar dacă trebuie să fabricați singur dispozitivul.

Spre deosebire de un câmp electric, un câmp magnetic constant pătrunde în celulă aproape nestingherit. Variabila nu poate pătrunde aici în același mod, deoarece pur și simplu nu are timp să apară din cauza ecranării celulei a câmpului electric alternativ. Prin urmare, o cușcă Faraday poate proteja împotriva oricăruia influente externe- electrice si electromagnetice.

Aplicarea cuștii Faraday

Principiul de funcționare al cuștii stă la baza proiectării multor dispozitive de protecție. De exemplu, undele electromagnetice de înaltă frecvență, în funcție de dimensiunea celulelor, sunt parțial reflectate de celulă și, în multe cazuri, sunt pur și simplu atenuate în grosimea metalului. Acest efect determină inducerea curenților turbionari, care sunt ulterior disipați și eliberați sub formă de căldură.

Funcția de ecranare a celulei depinde de grosimea metalului, adâncimea stratului de suprafață, dimensiunea celulei și relația acesteia cu lungimea de undă externă. Diverse cabluri sunt ecranate conform principiului cuștii Faraday, iar construcția lor utilizează materiale cu conductivitate bună. Pentru a crește eficiența unor astfel de sisteme, dimensiunile celulelor din ele sunt semnificativ mai mici decât lungimea de undă de care protejează ecranul.

Principiul cuștii este utilizat pe scară largă în cuptoarele moderne cu microunde. Ușile pentru microunde sunt echipate cu o plasă metalică cu celule mici, mult mai mică decât lungimea de undă a magnetronului. Aproape toate funcționează la o frecvență de 2450 MHz, iar lungimea de undă este puțin mai mare de 12 cm. Rezultă că plasa instalată pe ușă ecranează cu ușurință radiațiile interne și nu le eliberează.

Funcțiile părților rămase ale cuștii în cuptorul cu microunde sunt îndeplinite de o cameră metalică în care este plasată mâncarea de încălzit. Dacă puneți în cuptorul oprit telefon mobil, atunci va deveni indisponibil în rețea, deoarece lungimea de undă GSM este mai mare decât undele magnetron. Prin urmare, nu pot depăși efectul protector al dispozitivului cu microunde.

Proiectat pentru lucrul cu linii electrice de înaltă tensiune tipuri diferite costume metalice de protecție, care folosesc și principiul cuștii Faraday. Materialul pentru ele este fibre subțiri din cupru sau oțel inoxidabil. Aceste costume oferă protecţie fiabilă, deoarece chiar și o linie de transmisie a energiei electrice deconectată îndelung poate acumula sarcini statice care sunt periculoase pentru viața și sănătatea umană. Țesătura metalică argintie neutralizează eficient efecte nocive câmpurile electromagnetice ale oricăror instalații de înaltă tensiune.

Datorită unor astfel de truse, în jur corpul uman se formează un spațiu ecranat închis prin care orice câmp electric nu poate pătrunde în interior. Materialele care conduc electricitatea sunt folosite pentru toate articolele de îmbrăcăminte. Ele sunt conectate între ele prin canale de conductivitate crescută, iar contactele conductoare electric sunt instalate pe terminale. Cu această protecție, curenții curg în siguranță și intră în pământ.

Autoproducția dispozitivului

A face o cușcă Faraday cu propriile mâini din cele mai potrivite articole este destul de simplă. Uneori este posibil să se precalculeze un dispozitiv pentru o lungime de undă cunoscută dinainte. Acest lucru se poate face manual sau se poate utiliza un calculator online special în care sunt introduse datele inițiale necesare. După efectuarea calculelor, puteți selecta cel mai potrivit design.

Dispozitivul în sine poate fi realizat dintr-o celulă gata făcută. Cel mai important lucru este că dimensiunile celulelor corespund datelor calculate. În absența acestuia, sunt potrivite orice obiecte care au un corp etanș, precum și un strat conductor la exterior și un strat neconductor la interior. Dacă este absentă, partea dielectrică internă poate fi realizată din carton, lemn, hârtie și alte materiale similare.

Într-un alt caz, când faceți o cușcă cu propriile mâini, luați un obiect din dielectric, care este învelit în folie sau alte materiale conductoare. Efectul de protecție va fi același în toate cazurile.

Proprietarul unui cocktail bar din East Sussex a urmărit câțiva ani cum clienții săi abia comunicau între ei, uitându-se la afișajul telefonului de îndată ce au ajuns la unitate. Chiar și grupurile prietenoase s-au transformat într-o grămadă de singuratici după ce telefoanele au fost scoase din buzunare și genți.

Steve Tyler, așa se numește proprietarul barului, a decis să readucă vremurile bune. Pentru a face acest lucru, a instalat o rețea metalică în pereții și tavanul barului, care blochează semnalul de la turnul celular, împiedicându-l să treacă mai departe. Rețeaua a blocat în mod fiabil semnalul rețelei celulare, așa că utilizarea unui smartphone sau tabletă cu un modul 3G într-o bar a devenit inutilă. Nu poți vorbi sau discuta. Domnul Tyler a spus că mișcarea a permis patronilor barului său să „devină parte din lumea reala” și amintiți-vă despre alți oameni.

Ceea ce a instalat proprietarul barului se numește o cușcă Faraday. Acesta este un sistem inventat de fizicianul și chimistul englez Michael Faraday în 1836 pentru a proteja echipamentele de câmpurile electromagnetice externe. În mod obișnuit, un astfel de sistem este o cușcă împământată din material foarte conductiv.

Protejează doar de câmpul electric; câmpul magnetic static pătrunde în celulă. În zonă frecvente inalte acţiunea unui astfel de ecran se bazează pe reflexie undele electromagnetice de la suprafața ecranului și atenuarea energiei de înaltă frecvență în grosimea acestuia din cauza pierderilor de căldură datorate curenților turbionari.

Cușca pe care a creat-o Tyler, în propriile sale cuvinte, nu este ideală. Este format din folie de argint și plasă de sârmă de cupru. Și, deși fiabilitatea sistemului nu este de 100%, vizitatorii și-au pierdut în continuare capacitatea de a comunica prin telefon. În schimb, susține Tyler, au început să vorbească între ei.

Această metodă de blocare a semnalelor celulare și rețele fără fir Tyler a ales pentru că sistemele de suprimare comunicatii celulare, numite în mod obișnuit „jammers” sunt ilegale. Sunt interzise nu numai în Marea Britanie, ci și în SUA. Nu cu mult timp în urmă, Comisia Federală de Comunicații (FCC) a pedepsit un locuitor din Florida, SUA, care a folosit un puternic bruiaj celular pe drum. A ascuns dispozitivul sub scaunul lui Toyota Highlander.

În același an, un rezident din Chicago în vârstă de 63 de ani a fost condamnat și amendat pentru că a folosit un astfel de dispozitiv într-un tren din 2014. A durat mai mult să-l prindă decât pe Humphreys. Și problema a fost că proprietarul bruitorului putea bloca nu numai conversațiile de zi cu zi ale oamenilor, ci și apelurile către serviciul de salvare și poliție. Suspectul a fost descoperit când a blocat telefonul unui ofițer de poliție în civil din apropiere.

Te-ai aștepta ca oamenii să se plângă de proprietarul unui bar în care știi că nu poți folosi un telefon. Dar nu, singura plângere a venit de la o persoană care a observat că telefonul îi funcționează. Și a fost mutat la o altă masă, unde semnalul a fost complet blocat. Potrivit lui Tyler, instalarea unei cuști Faraday nu este interzisă de lege. Este pasiv, nu metoda activă suprimarea semnalului celular. Cuvintele lui Tyler sunt confirmate de un purtător de cuvânt al Ofcom: „Spre deosebire de bruiaj, o cușcă Faraday este pasivă, deși afectează recepția semnalului”.

„Telefoanele mobile au devenit parte din viața noastră și, dacă mergem într-un bar, club sau alt loc, de multe ori ne luăm telefoanele mobile cu noi. Dar telefoanele sunt antisociale”, spune Steve Tyler.

Pe mese sunt instalate telefoane retro, prin care clienții pot plasa o comandă sau pot comunica cu alți clienți ai unității.

Cu toate că operatori de telefonie mobilă Ei finanțează cu generozitate oamenii de știință corupți prin granturi și scriu loturi de rapoarte despre beneficiile radiațiilor cu microunde pentru corpul uman, sunt oameni care încă se întreabă: este cu adevărat sigur? Și de ce oamenii bogați și puternici care dețin companii de telefonie mobilă și fabrici care produc smartphone-uri și echipamente Wi-Fi nu se grăbesc să investească în surse de emisie radio de înaltă frecvență? Pentru cetățeni atât de atenți, compania franceză Spartan a lansat un dispozitiv uimitor - o cușcă Faraday portabilă.

Ce este o cușcă Faraday?

O cușcă Faraday este un dispozitiv care de fapt seamănă vag cu o cușcă, care este făcută din elemente conductoare și este concepută pentru a proteja împotriva radiațiilor electromagnetice. Un obiect plasat într-o cușcă Faraday nu va fi afectat de câmpurile EM externe și invers. Vorbitor într-un limbaj simplu, celula este simplă și metoda eficienta protejați-vă de radiații.

Deci, cușca a fost inventată cu mult timp în urmă, eficiența sa a fost dovedită, dar de ce nu a putut fi folosită înainte pentru a proteja împotriva radiațiilor telefonului mobil? Răspunsul este evident: puțini oameni vor să stea voluntar într-o cușcă. Chiar și de dragul sănătății tale.

Revoluția tehnologică la Spartan

Descoperirea inovatoare a oamenilor de știință francezi de la Spartan a fost că au fost primii din lume care s-au gândit să facă o cușcă Faraday transportabilă. O persoană pur și simplu o pune pe sine și se poate mișca relativ liber. Dar problema a rămas - celula purtătoare, din punct de vedere estetic, a continuat să arate ca un prost. Nu toată lumea ar îndrăzni să vină să lucreze în ea. Și apoi oamenii de știință au făcut o a doua revoluție tehnologică și au produs o celulă într-un factor de formă care ar putea fi purtată sub îmbrăcăminte. Faceți cunoștință cu scutul electromagnetic pelvian spartan.

Slip Spartan (modelul „Spartan”)

Barele cuștii sunt realizate sub formă de fire de argint țesute în produs. Dispozitivul protejează până la 99% din radiația electromagnetică în domeniul microundelor. Dacă doriți, aduceți-vă smartphone-ul la ouă (vezi poza). Dacă doriți, puneți laptopul pe lucrurile personale (vezi fotografia de mai jos). Rezultatul este același - cea mai importantă parte a corpului este protejată în mod fiabil de radiații.

Costul dispozitivului este de 2.500 de ruble. Scutul electromagnetic testicular va fi disponibil pentru cumpărare în iunie 2017.

Ascunde-ți telefonul mobil sau smartphone-ul de lume, blocând toate frecvențele radio de intrare și de ieșire cu un buzunar Faraday. Cutii și genți similare au apărut deja spre vânzare în magazinele de geek și pe Kickstarter sub sloganul „Protejați-vă datele împotriva hackingului”. Ambalat într-o carcasă similară, dispozitivul dvs. nu mai este detectabil de niciun WiFi, GPS, Bluetooth, GLONASS și de furnizorul de servicii de comunicații însuși, adică de operator.

De asemenea, un buzunar similar - metodă grozavă„Închideți” telefonul imediat după cum este necesar: de exemplu, dacă vă aflați într-un cinema, într-o ambuscadă (glumesc) sau doriți doar să opriți apelurile enervante de la o anumită persoană.

Pentru a face acest lucru, trebuie pur și simplu să vă căptușiți buzunarul pantalonilor (sau altă îmbrăcăminte adecvată) cu o țesătură specială cu țesătură metalică fină, iar buzunarul va putea reflecta orice semnal de intrare și va putea absorbi energie. Efectul de a proteja ceva prin țesătură conductivă este numit și „Cușcă Faraday” (numită după omul de știință care a inventat cușca, Michael Faraday), de unde provine numele buzunarelor, genților și carcasei.

A coase așa ceva cu propriile mâini este o simplă simplă. În plus, pentru mințile întrebătoare, acesta este un experiment științific distractiv care implică un câmp electric. Țesătura conductivă este ușor de găsit pentru vânzare pe RuNet. Alegeți ripstop (țesătură întărită) cu o țesătură de nichel/cupru: această țesătură are un grad ridicat de protecție și este cea mai ușor de lucrat. Și amintiți-vă că pentru efectul dorit, un strat dintr-o astfel de țesătură nu trebuie să fie gros, ceea ce face lucrurile mai ușoare.

1. Alege o pereche de pantaloni pe care nu te deranjeaza sa ii modifici. Nu va trebui să-ți tai hainele, așa că nu le vei strica: alege-le pe cele pe care le porți cel mai des, sau pur și simplu căptușește buzunarele mai multor perechi într-un mod similar. Pentru unii, ar fi util să căptușiți ambele buzunare cu țesătură conductivă, dar amintiți-vă că aveți și nevoie loc obișnuit pentru a transporta un telefon mobil care funcționează normal.

2. Întoarceți pantalonii pe dos, îndreptați un buzunar și puneți marginea materialului conductor sub ei. Este optim ca buzunarul să se potrivească complet - de la cusăturile care îl țin până la pantaloni și până la cusăturile inferioare ale buzunarelor în sine. Folosind un marker pentru țesături sau orice altceva (de la un pix la un creion sau un săpun ascuțit), conturați buzunarul pe materialul conductor.

3. Scoatem țesătura, o împăturim astfel încât pe zona încercuită să obținem 2 straturi de material, prindem țesătura în acest loc și decupăm 2 laturi pentru buzunar - cu o alocație de 1,5-2 cm în jurul întregului perimetru .

4. Scoateți știfturile, așezați câte o bucată de material decupată pe fiecare parte a buzunarului, acoperindu-l complet pe acesta din urmă cu material conducător. Folosind ace, fixăm ambele straturi de material și buzunarul împreună, astfel încât totul să rămână perfect pe loc.

5. Înfilați mașina de cusut cu fire obișnuite puternice și setați lungimea pasului mai scurtă (medie maximă) a unei cusături drepte obișnuite. De-a lungul perimetrului, cu o distanță de 1,5-2 cm de margine, coasem marginile buzunarului și ambele bucăți de material conducător acolo unde este posibil. Restul - locuri greu accesibile - terminam manual cu ac si ata. De sus peste buzunar! Cusem și buzunarul direct prin! Adică coasem toate cele 4 straturi împreună: 2 laturi ale buzunarului și partea superioară a 2 bucăți de material conductiv, lăsând doar o mică gaură pentru a pune și a scoate telefonul (dar și faceți acest lucru fără prea multe dificultăți, pentru că puteți rupe buzunarul cu degetele).

Mici găuri pot fi lăsate în buzunar/carcasa/punga Faraday - atâta timp cât sunt mici în raport cu lungimea undei electromagnetice incidente. De exemplu, o undă de 1 GHz are o lungime de 0,3 metri în spațiul liber. Și atâta timp cât gaura este semnificativ mai mică decât această dimensiune (de exemplu, câțiva milimetri), nu va lăsa să treacă. un numar mare de val în cădere. Prin urmare, orificiul rămas în buzunarul telefonului trebuie sigilat - de exemplu, cu bandă electrică conductoare, sau puteți, în timp ce coaseți împreună stratul de material și o parte a buzunarelor în perechi, să coaseți velcro în interiorul buzunarului de-a lungul toată lățimea găurii din partea de sus. Dar nu trebuie să-l coaseți sau să-l lipiți, deoarece pe blugi, de exemplu, țesătura groasă va menține marginile buzunarelor împreună.

Pentru cel mai bun rezultat Telefonul din buzunar ar trebui să fie întotdeauna complet acoperit cu material conductiv. Dar dacă bagi mâna în buzunar fără Velcro sau doar te apleci/te ghemuiești - asta este, semnalul va începe să transmită din nou.

Geanta/cutie

În ceea ce privește găurile și fiabilitatea, este mult mai bine, prin analogie (țesătură conductivă plus țesătură groasă doar pentru a face carcasa puternică), să coaseți pentru oricare dintre dispozitivele dvs. - fie că este un smartphone sau o tabletă - o husă sau o geantă cu Velcro, mergând de-a lungul întregii margini deschise pe toate părțile.

Proprietarul unui cocktail bar din East Sussex a urmărit câțiva ani cum clienții săi abia comunicau între ei, uitându-se la afișajul telefonului de îndată ce au ajuns la unitate. Chiar și grupurile prietenoase s-au transformat într-o grămadă de singuratici după ce telefoanele au fost scoase din buzunare și genți.

Steve Tyler, așa se numește proprietarul barului, a decis să readucă vremurile bune. Pentru a face acest lucru, a instalat o rețea metalică în pereții și tavanul barului, care blochează semnalul de la turnul celular, împiedicându-l să treacă mai departe. Rețeaua a blocat în mod fiabil semnalul rețelei celulare, așa că utilizarea unui smartphone sau tabletă cu un modul 3G într-o bar a devenit inutilă. Nu poți vorbi sau discuta. Dl Tyler a spus că mișcarea a permis patronilor barului său „să facă parte din lumea reală” și să-și amintească despre alți oameni.

Ceea ce a instalat proprietarul barului se numește o cușcă Faraday. Acesta este un sistem inventat de fizicianul și chimistul englez Michael Faraday în 1836 pentru a proteja echipamentele de câmpurile electromagnetice externe. În mod obișnuit, un astfel de sistem este o cușcă împământată din material foarte conductiv.

Protejează doar de câmpul electric; câmpul magnetic static pătrunde în celulă. În regiunea de înaltă frecvență, acțiunea unui astfel de ecran se bazează pe reflectarea undelor electromagnetice de pe suprafața ecranului și pe atenuarea energiei de înaltă frecvență în grosimea acestuia din cauza pierderilor termice datorate curenților turbionari.

Cușca pe care a creat-o Tyler, în propriile sale cuvinte, nu este ideală. Este format din folie de argint și plasă de sârmă de cupru. Și, deși fiabilitatea sistemului nu este de 100%, vizitatorii și-au pierdut în continuare capacitatea de a comunica prin telefon. În schimb, susține Tyler, au început să vorbească între ei.

Tyler a ales această metodă de blocare a semnalelor din rețelele celulare și fără fir, deoarece sistemele de bruiaj celulare, numite în mod obișnuit „jammers”, sunt ilegale. Sunt interzise nu numai în Marea Britanie, ci și în SUA. Nu cu mult timp în urmă, Comisia Federală de Comunicații (FCC) a raportat un locuitor din Florida, SUA, care folosea un bruiaj puternic de telefon mobil pe drum. A ascuns dispozitivul sub scaunul lui Toyota Highlander.

În același an, un rezident din Chicago în vârstă de 63 de ani a fost condamnat și amendat pentru că a folosit un astfel de dispozitiv într-un tren din 2014. A durat mai mult să-l prindă decât pe Humphreys. Și problema a fost că proprietarul bruitorului putea bloca nu numai conversațiile de zi cu zi ale oamenilor, ci și apelurile către serviciul de salvare și poliție. Suspectul a fost descoperit când a blocat telefonul unui ofițer de poliție în civil din apropiere.

Te-ai aștepta ca oamenii să se plângă de proprietarul unui bar în care știi că nu poți folosi un telefon. Dar nu, singura plângere a venit de la o persoană care a observat că telefonul îi funcționează. Și a fost mutat la o altă masă, unde semnalul a fost complet blocat. Potrivit lui Tyler, instalarea unei cuști Faraday nu este interzisă de lege. Acesta este un mod pasiv, mai degrabă decât activ, de a bloca semnalul celular. Cuvintele lui Tyler sunt confirmate de un purtător de cuvânt al Ofcom: „Spre deosebire de bruiaj, o cușcă Faraday este pasivă, deși afectează recepția semnalului”.

„Telefoanele mobile au devenit parte din viața noastră și, dacă mergem într-un bar, club sau alt loc, de multe ori ne luăm telefoanele mobile cu noi. Dar telefoanele sunt antisociale”, spune Steve Tyler.

Pe mese sunt instalate telefoane retro, prin care clienții pot plasa o comandă sau pot comunica cu alți clienți ai unității.