การเขียนแบบตารางประเภทกรงฟาราเดย์ อุปกรณ์ป้องกันเบื้องต้น (ป้องกันฟ้าผ่าของอาคาร)

ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2379 ไมเคิล ฟาราเดย์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษคนหนึ่งได้ทำการทดลองที่น่าสนใจและให้ความรู้มาก ตามคำแนะนำของเขา กรงไม้ขนาดใหญ่ถูกคลุมด้วยแผ่นกระดาษดีบุก (สตานิออล) จากนั้นมันถูกแยกออกจากพื้นผิวโลกและมีประจุสูงด้วยความช่วยเหลือของความต่างศักย์ของการออกแบบกับโลกนั้นแข็งแกร่งมากจนเมื่อวัตถุที่เชื่อมต่อกับมันเข้าใกล้ พื้นผิวโลกมีประกายไฟพุ่งออกมาจากพื้นผิวด้านนอก จึงไม่น่าแปลกใจที่กรงฟาราเดย์นี้สร้างความหวาดกลัวให้กับผู้เห็นเหตุการณ์หลายคน นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษเองก็อยู่ในโครงสร้างของเขาโดยถืออิเล็กโทรสโคปที่มีความไวสูงอยู่ในมือ

กรงฟาราเดย์เปิดเผยอะไร?

ในระหว่างการทดสอบ มีการแสดงอุปกรณ์ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ในมือของนักฟิสิกส์ การขาดงานโดยสมบูรณ์ค่าไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าโครงสร้างดังกล่าวสามารถใช้เป็นเกราะป้องกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ต่อมาพบว่าความสามารถของหน้าจอในการต่อต้านรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุความลึกของเอฟเฟกต์พื้นผิวและอัตราส่วนของขนาดของช่องเปิดต่อความยาวของคลื่นที่มีอิทธิพล ดังนั้นพวกเขาจึงอนุญาตให้ผู้คนค้นหาวิธีปกป้องอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนและสุขภาพของมนุษย์ ผลกระทบที่เป็นอันตรายคุณสมบัตินี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติและเป็นการยากที่จะจินตนาการว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับมนุษยชาติหากไม่ใช่เพราะความเฉลียวฉลาดและความกล้าหาญของนักฟิสิกส์ผู้กล้าหาญ

กรงฟาราเดย์ทำงานอย่างไร

เมื่อเปลือกนำไฟฟ้าแบบปิดเข้าสู่สนามไฟฟ้า มันจะเริ่มมีอิทธิพลต่ออิเล็กตรอนอิสระ ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ด้านตรงข้ามของโครงสร้างดังกล่าวได้รับประจุ ซึ่งในทางกลับกันจะสร้างสนามที่ชดเชยได้อย่างสมบูรณ์ อิทธิพลภายนอก- ควรสังเกตว่ากรงฟาราเดย์สามารถป้องกันสนามไฟฟ้าได้เท่านั้น และสนามแม่เหล็กหากเป็นไฟฟ้าสถิตจะแทรกซึมเข้าไปภายในได้อย่างอิสระ ดังนั้นเข็มทิศภายในโครงสร้างดังกล่าวจึงทำงานได้อย่างถูกต้อง ในกรณีของสนามไฟฟ้าไดนามิก สิ่งต่อไปนี้เกิดขึ้น: มันสร้างสนามแม่เหล็กไดนามิก ซึ่งตามกฎของฟิสิกส์ จะสร้างสนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงของตัวเอง ป้องกันไม่ให้เกิดการสร้าง สนามแม่เหล็กภายในหน้าจอดังกล่าว

กรงฟาราเดย์สมัยใหม่

ปัจจุบัน ปรากฏการณ์ที่นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษค้นพบนี้ใช้สำหรับตู้ความถี่วิทยุ ห้องที่มีฉนวนป้องกัน และกล่อง RF สถานที่ดังกล่าวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทุกที่ที่จำเป็นเพื่อปกป้องบุคคลจากสนามไฟฟ้า ตาข่ายโลหะละเอียดหรือแผ่นเหล็กเจาะรูมักถูกนำมาใช้เป็นวัสดุนำไฟฟ้า และโครงสร้างต่างๆ จะต้องต่อสายดินเพื่อกระจายกระแสไฟฟ้าที่อาจปรากฏขึ้นจากรังสีภายนอก
นอกจากนี้ กรงฟาราเดย์ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการทดสอบอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ ทุกประเภท นอกจากนี้ยังมีชุดป้องกันแบบพิเศษอีกด้วย และบางบริษัทก็เสนอที่จะปกป้องผู้คนจากอพาร์ตเมนต์เพื่อความปลอดภัยที่มากขึ้น

ไมเคิล ฟาราเดย์เป็นนักวิทยาศาสตร์เชิงทดลองชาวอังกฤษผู้มีชื่อเสียงผู้มอบสิ่งประดิษฐ์อันชาญฉลาดแก่โลกเช่น การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นรากฐานการผลิตไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้า และอุปกรณ์อื่นๆ อีกมากมายที่เรายังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน

แต่วันนี้เราจะมาพูดถึงอุปกรณ์ที่เขาประดิษฐ์ขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 นี่คือสิ่งที่เรียกว่ากรงฟาราเดย์

การทำงานของอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับความสามารถของอิเล็กตรอนในเปลือกนำไฟฟ้าแบบปิดเมื่อสัมผัสกับสนามไฟฟ้า เพื่อรับประจุที่ชดเชยผลกระทบของสนามภายนอก ดังนั้นผนังเซลล์จึงปกป้องพื้นที่ภายในจากผลกระทบของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก

กรงฟาราเดย์ดังกล่าวสามารถป้องกันแม้แต่บุคคลจากไฟฟ้ารั่วได้ แต่ในทางกลับกัน รังสีที่เกิดขึ้นภายในกรงฟาราเดย์จะไม่หลุดออกมาหากสร้างด้วยชั้นตัวนำด้านใน ดังนั้นเราจึงได้รับการปกป้องจากผลกระทบของรังสีจากเตาไมโครเวฟเมื่อเราอยู่ใกล้เครื่องขณะทำงาน

ทำไมอุปกรณ์นี้ถึงเรียกว่าเซลล์?

บางคนถึงกับสร้างบ้านที่เป็น "กรงฟาราเดย์" เพื่อป้องกันตัวเองอย่างสมบูรณ์ อิทธิพลที่เป็นไปได้รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า คุณสามารถดูตัวอย่างบ้านหลังดังกล่าวได้ในภาพด้านบน ในบ้านเจ้าของจะสามารถรอดพ้นจากความหายนะได้อย่างแน่นอน หัวข้อนี้ได้รับความนิยมเป็นพิเศษในหมู่ผู้ที่กลัวรังสีทุกชนิดและผลกระทบต่อสุขภาพ รวมถึงผู้ที่เชื่อในภัยพิบัติทั่วโลกและกำลังเตรียมพร้อมที่จะเอาชีวิตรอดหลังจากนั้น

กรงฟาราเดย์ - ทำอย่างไรจากวัสดุที่มีอยู่?

ที่สุด ตัวเลือกง่ายๆการทำกรงฟาราเดย์ด้วยมือของคุณเองอาจเป็นวัตถุอะไรก็ได้ที่มีกล่องปิดผนึก ชั้นนอกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และชั้นที่ไม่นำไฟฟ้าอยู่ข้างใน

รายการนี้สามารถเป็นของใช้ในครัวเรือนที่สามารถปิดได้อย่างแท้จริง รูปร่างอาจแตกต่างกันมาก: กล่อง, ทรงกระบอก, ทรงกลม - โดยพื้นฐานแล้วอะไรก็ได้ ส่วนด้านในต้องทำจากวัสดุใด ๆ ที่ไม่นำไฟฟ้า: กระดาษแข็ง, กระดาษ, ไม้, พลาสติก ฯลฯ ดังนั้นวิธีที่ง่ายที่สุดคือการนำวัตถุโลหะสำเร็จรูปแล้วสอดชั้นที่ไม่นำไฟฟ้าเข้าไปด้านในหรือในทางกลับกัน วัตถุจากชั้นที่ไม่นำไฟฟ้าแล้วพันไว้ ส่วนด้านนอกของมันถูกคลุมด้วยชั้นที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (เช่น ฟอยล์) แม้ว่าคุณจะห่ออุปกรณ์ด้วยกระดาษฟอยล์ มันก็จะเป็นกรงฟาราเดย์ที่ง่ายที่สุดที่ทำด้วยมือของคุณเอง

ใส่ใจ! กรงแบบโฮมเมดที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดทำจากโครงไม้โดยใช้ตาข่ายทองแดงหรืออลูมิเนียม หากคุณตัดสินใจติดตั้งกรงฟาราเดย์จากวัตถุโลหะสำเร็จรูป ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีฝาปิดและกล่องอยู่ด้วย การติดต่อที่ดีซึ่งให้ การป้องกันที่เชื่อถือได้จากการแทรกซึมของรังสีภายใน และสินค้านั้นทำจากโลหะชุบสังกะสี

กรงฟาราเดย์ (ภาพที่นำเสนอ) ทำจากกล่องไม้ธรรมดา

คุณยังสามารถสร้างกรงฟาราเดย์จากถังขยะโลหะธรรมดา กล่องโลหะ หรือถังที่ไม่มีชื่อที่มีฝาปิด เพียงแค่บุพื้นผิวด้านในด้วยกระดาษแข็ง

กล่องเครื่องมือเก่าเช่นนี้อาจเป็นพื้นฐานที่ดีเยี่ยมสำหรับอุปกรณ์นี้

เซลล์สามารถมีรูได้หรือไม่?

หากรูเหล่านี้ค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับความยาวคลื่น ก็ใช่ หลุมนั้นอาจมีรูก็ได้ ตัวอย่างเช่น สำหรับคลื่น 1 GHz ความยาวคลื่นคือ 0.3 ม. ในพื้นที่ว่าง ดังนั้นหากรูในกรงเล็กกว่าค่านี้ ทุกอย่างก็เรียบร้อยดี! นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมกรงจึงมักสร้างจากตาข่าย

จะทำอย่างไรกับประตู?

หากคุณกำลังจะสร้างกรงขนาดใหญ่ที่มีประตูหรือมีช่องว่างระหว่างฝากับฐาน อาจมีรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ารั่วเข้าไปในกรงเล็กน้อย ดังนั้นจึงเป็นการดีที่สุดสำหรับการก่อสร้างประเภทนี้ที่จะใช้เทปหรือวัสดุบนตะเข็บที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและในขณะเดียวกันก็ปิดตะเข็บด้วย

คุณสามารถใช้อะไรจากวิธีการที่มีอยู่?

คุณได้รับอนุญาตให้ใช้ทุกสิ่งที่คุณเห็นในบ้านของคุณได้ตราบใดที่มันทำจากวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า มีตัวอย่างมากมาย:

ถังขยะโลหะ
ถัง;
กล่อง;
กล่อง;
ฝาครอบเตาอบไมโครเวฟ ฯลฯ

โครงสร้างจำเป็นต้องต่อสายดินหรือไม่?

ยังไม่มีความเห็นเป็นเอกฉันท์ว่ากรงฟาราเดย์จำเป็นต้องต่อสายดินหรือไม่

แต่ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย - ขนาด สถานที่ และสิ่งที่จะใช้ เป็นต้น แต่ กฎทั่วไปมีดังนี้: ไม่จำเป็นต้องต่อสายดินโครงสร้างขนาดเล็ก แต่สำหรับโครงสร้างขนาดใหญ่ก็จำเป็น

ในกรงขนาดใหญ่ อาจเกิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่อาจเป็นอันตรายต่อบุคคลหากเขาสัมผัสอุปกรณ์ที่ทำงานโดยไม่ได้ตั้งใจ ในขณะที่ใน ขนาดเล็กการแผ่รังสีของเซลล์มีขนาดเล็ก

ดังนั้นก่อนที่จะคิดถึงการออกแบบควรศึกษาคำแนะนำในการต่อสายดินอย่างรอบคอบ

จะตรวจสอบการทำงานของกรงฟาราเดย์ได้อย่างไร?

คุณสามารถใส่วิทยุที่ใช้งานได้เข้าไปข้างในโดยเปิดช่อง FM ที่แข็งแกร่งบางช่องไว้ ถ้าปิดกรงแล้วยังได้ยินเสียงวิทยุแสดงว่าปิดไม่แน่นพอ

หรือจะใส่ไว้ข้างในก็ได้ โทรศัพท์มือถือและลองโทรหามัน หากโทรศัพท์อยู่นอกระยะการรับสัญญาณ แสดงว่าเซลล์ทำงานได้ดี

ตอนนี้คุณรู้แล้วว่าคืออะไร มีไว้เพื่ออะไร และวิธีทำกรงฟาราเดย์ด้วยมือของคุณเอง ไม่ว่าคุณจะซื้อกรงสำเร็จรูปหรือตัดสินใจสร้างเอง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขนาดนั้นเหมาะสมกับความต้องการของคุณ เพื่อที่คุณจะได้ใส่ทุกอย่างที่ต้องการได้ ไม่ว่าจะจำเป็นสำหรับการทดลองทางวิทยาศาสตร์หรือเพื่อปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จากการสัมผัสกับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าก็ไม่สำคัญนัก คุณสามารถสร้างกรงฟาราเดย์ของคุณเองได้อย่างง่ายดายโดยใช้วัสดุที่มีอยู่

ชื่อของร่างกาย กรมสามัญศึกษา	การบริหารงานของเขตเทศบาล Taimyr Dolgano-Nenets ของกรมสามัญศึกษา
ชื่อ สถาบันการศึกษา	สถาบันการศึกษาของรัฐบาลเทศบาล Taimyr "โรงเรียนมัธยม Dudinskaya หมายเลข 7"
ชื่อการประชุม	การประชุมทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติของเทศบาลด้านการวิจัยและ งานออกแบบ“ขนนกสีทอง”
ประเภทของงาน	งานวิจัย
ชื่อทิศทาง (ส่วน)	ทิศทางฟิสิกส์และคณิตศาสตร์
ชื่อหัวข้องาน	“ฟาราเดย์เคจ”
ชื่อเต็ม ผู้เขียน	มาสตูกิน มิทรี เซอร์เกวิช เกิดเมื่อวันที่ 28 พฤษภาคม พ.ศ. 2543
ที่อยู่บ้าน	ดูดินกา, เซนต์. ดูดินสกายา อายุ 13 ปี อพาร์ทเมนท์ 328
สถานที่เรียน	TMK OU "โรงเรียนดูดิโนหมายเลข 7"
ระดับ	9 "บี"
หัวหน้างานด้านวิทยาศาสตร์	โปรโครอฟ เดนิส วิคโตโรวิช
หมายเลขโทรศัพท์ติดต่อ	8-913-502-24-66

คำอธิบายประกอบ

ในงานนี้ ผมพิจารณาถึงปัญหาประการหนึ่งของการปกป้องทั้งมนุษย์และอุปกรณ์เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ จากรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ในขณะที่วิเคราะห์เอกสารทางเทคนิค ฉันยังหันความสนใจไปที่แบบจำลองกรงฟาราเดย์ด้วย และฉันสงสัยเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการสร้างเซลล์ดังกล่าวทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่

ได้ตั้งสมมติฐานไว้ว่า

กำหนดวัตถุประสงค์ของงาน:

ตั้งค่างาน:

ด้วยเหตุนี้ ฉันจึงได้ศึกษาหลักการทำงานของกรงฟาราเดย์ การทำงานของอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับความสามารถของอิเล็กตรอนในเปลือกนำไฟฟ้าแบบปิดในการรับประจุเมื่อเข้าสู่สนามไฟฟ้า

สร้างแบบจำลองกรงฟาราเดย์ กล่องนี้ไม่นำไฟฟ้าและมีพื้นผิวอะลูมิเนียม ฉันพบว่าอุปกรณ์ดังกล่าวปิดกั้นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

สารบัญ

การแนะนำ…………………………………………………………………………………..

ส่วนทางทฤษฎี ………………………………………………………

บทที่ 1 รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า…………………………………..

สาระสำคัญทางกายภาพของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ประเภท......

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากโทรศัพท์มือถือ………………

การค้นพบไมเคิล ฟาราเดย์………………………………….

บทครั้งที่สอง- ส่วนปฏิบัติ……………………………………………………….

การทำกรงฟาราเดย์……………………………………

การคำนวณวัสดุดูดซับตามทฤษฎีสำหรับผู้ชม

บทสรุป ……………………………………………………………….

รายการอ้างอิง………………………………………………………

ใบสมัคร………………………………………………………..

การแนะนำ

บางครั้งฉันสังเกตเห็นว่าในบางห้องการเชื่อมต่อมือถือเริ่มอ่อนลงหรือหายไปโดยสิ้นเชิง เมื่อเริ่มสนใจประเด็นนี้ ฉันจึงเริ่มศึกษาสาเหตุของปรากฏการณ์นี้ ปรากฎว่าสิ่งที่เรียกว่ากรงฟาราเดย์ทำให้เกิดผลกระทบนี้

สมมติฐาน: เป็นไปได้หรือไม่ที่จะเตรียมผู้ฟังให้พร้อมสำหรับการสอบในลักษณะที่ไม่สามารถใช้อินเทอร์เน็ตในระหว่างการสอบได้ หากคุณยังนำอุปกรณ์สื่อสารเข้ามาในสำนักงานได้

วัตถุประสงค์ของงาน: คำนวณวัสดุทางเทคนิคที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์ในห้องเรียน

วัตถุประสงค์ของงาน:

1) เปิดเผยสาระสำคัญของแนวคิดเรื่องรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

2) ศึกษาหลักการทำงานของกรงฟาราเดย์

3) สร้างแบบจำลองกรงฟาราเดย์

4) ประยุกต์ความรู้ที่ได้รับในการออกแบบ

วัตถุประสงค์ของการศึกษา – รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

หัวข้อการวิจัย – ความสามารถของวัสดุในการปิดกั้นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

เทคนิคและวิธีการวิจัย:

ศึกษาวรรณกรรมทางเทคนิค

ศึกษาแหล่งข้อมูลบนอินเทอร์เน็ต

ทำกรงฟาราเดย์

การคำนวณวัสดุสิ้นเปลือง

ส่วนทางทฤษฎี

บทที่ 1 รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

1. สาระสำคัญทางกายภาพของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า สายพันธุ์

ในกระบวนการของชีวิตบุคคลได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กธรรมชาติ (สนามแม่เหล็กของโลก, การแผ่รังสีวิทยุจากดวงอาทิตย์, กระแสไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศ) รวมถึงสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเทียม แม้ว่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าตามธรรมชาติจะคงที่เกือบตลอดหลายพันปี แต่ระดับของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเทียมได้เพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา

แหล่งที่มาของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเทียม ได้แก่ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ต่ำซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมการผลิต สนามความถี่สูง (การสื่อสารทางวิทยุ โทรทัศน์ วิทยุกระจายเสียง) สนามแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงไมโครเวฟ (เรดาร์ การนำทาง การแพทย์ การสื่อสารเคลื่อนที่)

ประเภทของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามักจะแบ่งตาม ช่วงความถี่- ไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่คมชัดระหว่างช่วงต่างๆ บางครั้งอาจทับซ้อนกันและขอบเขตระหว่างช่วงต่างๆ นั้นไม่แน่นอน เนื่องจากความเร็วของการแพร่กระจายของรังสีคงที่ ความถี่ของการแกว่งจึงสัมพันธ์กับความยาวคลื่นในสุญญากาศอย่างเคร่งครัด

คลื่นวิทยุเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น 5 × 10-5 - 1,010 เมตร และความถี่ตามลำดับตั้งแต่ 6 × 1,012 เฮิรตซ์ และสูงถึงหลายความถี่ คลื่นวิทยุใช้ในการส่งข้อมูลในเครือข่ายวิทยุ คลื่นวิทยุเกิดขึ้นเมื่อกระแสสลับของความถี่ที่เหมาะสมไหลผ่านตัวนำ และในทางกลับกัน คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผ่านอวกาศจะกระตุ้นกระแสสลับที่สอดคล้องกันในตัวนำ คุณสมบัตินี้ใช้ในวิศวกรรมวิทยุเมื่อออกแบบเสาอากาศ แหล่งกำเนิดคลื่นธรรมชาติในช่วงนี้คือพายุฝนฟ้าคะนอง

บริเวณแสงของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ อินฟราเรด และ รังสีอัลตราไวโอเลต- การระบุภูมิภาคดังกล่าวไม่เพียงแต่เนื่องมาจากความใกล้ชิดของส่วนที่สอดคล้องกันของสเปกตรัมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความคล้ายคลึงกันของเครื่องมือที่ใช้สำหรับการศึกษาและพัฒนาในอดีตโดยหลักในการศึกษาแสงที่มองเห็นได้ (เลนส์และกระจกสำหรับการโฟกัสรังสี , ปริซึม , เกรตติงการเลี้ยวเบน , อุปกรณ์รบกวนเพื่อศึกษาองค์ประกอบทางสเปกตรัมของรังสี และอื่นๆ )

ความถี่ของคลื่นในบริเวณแสงของสเปกตรัมนั้นเทียบได้กับความถี่ธรรมชาติของอะตอมและโมเลกุลอยู่แล้ว และความยาวของคลื่นก็เทียบเคียงได้กับขนาดโมเลกุลและระยะห่างระหว่างโมเลกุล ด้วยเหตุนี้ ปรากฏการณ์ที่เกิดจากโครงสร้างอะตอมของสสารจึงมีความสำคัญในบริเวณนี้ ด้วยเหตุผลเดียวกัน คุณสมบัติควอนตัมของแสงก็ปรากฏขึ้นพร้อมกับคุณสมบัติคลื่นด้วย

แหล่งกำเนิดรังสีแสงที่มีชื่อเสียงที่สุดคือดวงอาทิตย์ พื้นผิว (โฟโตสเฟียร์) ถูกให้ความร้อนถึงอุณหภูมิ 6,000 องศาและส่องสว่างด้วยแสงสีขาวสว่าง (สเปกตรัมสูงสุดของการแผ่รังสีแสงอาทิตย์อย่างต่อเนื่องตั้งอยู่ในพื้นที่ "สีเขียว" ที่ 550 นาโนเมตรซึ่งเป็นที่ตั้งของความไวแสงสูงสุดของดวงตา ). เป็นเพราะเราเกิดใกล้ดาวดวงนั้น สเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนนี้จึงรับรู้ได้โดยตรงจากประสาทสัมผัสของเรา

การแผ่รังสีในช่วงแสงเกิดขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อร่างกายได้รับความร้อน ( รังสีอินฟราเรดเรียกอีกอย่างว่าความร้อน) เนื่องจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอะตอมและโมเลกุล ยิ่งวัตถุได้รับความร้อนมากเท่าไร ความถี่ของสเปกตรัมรังสีสูงสุดก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น เมื่อได้รับความร้อนถึงระดับหนึ่ง ร่างกายจะเริ่มเรืองแสงในช่วงที่มองเห็นได้ (แสงจากไฟ) อันดับแรกเป็นสีแดง จากนั้นเป็นสีเหลือง เป็นต้น ในทางกลับกัน การแผ่รังสีจากสเปกตรัมแสงจะส่งผลต่อความร้อนต่อร่างกาย

รังสีแสงสามารถสร้างและตรวจจับได้ในปฏิกิริยาเคมีและชีวภาพ หนึ่งในที่มีชื่อเสียงที่สุด ปฏิกิริยาเคมีซึ่งเป็นตัวรับรังสีแสงถูกนำมาใช้ในการถ่ายภาพ แหล่งที่มาของพลังงานสำหรับสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่บนโลกคือการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งเป็นปฏิกิริยาทางชีวภาพที่เกิดขึ้นในพืชภายใต้อิทธิพลของรังสีแสงจากดวงอาทิตย์

2. รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากโทรศัพท์มือถือ

วิทยุโทรศัพท์เคลื่อนที่ถือเป็นระบบโทรคมนาคมที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วที่สุดระบบหนึ่งในปัจจุบัน องค์ประกอบหลักของระบบ การสื่อสารเคลื่อนที่ได้แก่ สถานีฐาน (BS) และวิทยุโทรศัพท์เคลื่อนที่ (MRT) สถานีฐานรักษาการสื่อสารทางวิทยุด้วยโทรศัพท์วิทยุเคลื่อนที่ซึ่งเป็นผลมาจาก BS และ MRI เป็นแหล่งกำเนิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วง UHF คุณสมบัติที่สำคัญระบบสื่อสารด้วยวิทยุเซลลูลาร์เป็นอย่างมาก การใช้งานที่มีประสิทธิภาพคลื่นความถี่วิทยุที่จัดสรรสำหรับการทำงานของระบบซึ่งทำให้สามารถให้บริการการสื่อสารทางโทรศัพท์แก่สมาชิกจำนวนมากได้ ระบบใช้หลักการแบ่งอาณาเขตออกเป็นโซนหรือ "เซลล์" โดยมีรัศมีปกติ 0.5–10 กิโลเมตร

สถานีฐานจะรักษาการสื่อสารกับโทรศัพท์วิทยุเคลื่อนที่ที่อยู่ในพื้นที่ครอบคลุมและทำงานในโหมดการรับและส่งสัญญาณ BS ปล่อยพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความถี่ตั้งแต่ 463 ถึง 1880 MHz ขึ้นอยู่กับมาตรฐาน เสาอากาศ BS ได้รับการติดตั้งที่ความสูง 15–100 เมตรจากพื้นผิวพื้นดินบนอาคารที่มีอยู่หรือบนเสากระโดงที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษ

ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดทางเทคโนโลยีสำหรับการสร้างระบบสื่อสารเซลลูล่าร์ รูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศในระนาบแนวตั้งได้รับการออกแบบในลักษณะที่พลังงานการแผ่รังสีหลัก (มากกว่า 90%) เข้มข้นใน "ลำแสง" ที่ค่อนข้างแคบ โดยจะมีทิศทางอยู่ห่างจากโครงสร้างซึ่งติดตั้งเสาอากาศ BS ไว้เสมอ และอยู่เหนืออาคารที่อยู่ติดกันซึ่งก็คือ เงื่อนไขที่จำเป็นเพื่อการทำงานปกติของระบบ

วิทยุโทรศัพท์เคลื่อนที่ (MRT) เป็นตัวรับส่งสัญญาณขนาดเล็ก การส่งสัญญาณจะดำเนินการในช่วงความถี่ 453 - 1785 MHz ขึ้นอยู่กับมาตรฐานโทรศัพท์ กำลังรังสี MRI เป็นค่าตัวแปรที่ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสถานะของช่องทางการสื่อสาร “วิทยุโทรศัพท์เคลื่อนที่ – สถานีฐาน” กล่าวคือ ยิ่งระดับสัญญาณ BS ที่ตำแหน่งรับสูงเท่าใด พลังงานรังสี MRI ก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น กำลังสูงสุดอยู่ในช่วง 0.125–1 W แต่ในสภาวะจริงมักจะไม่เกิน 0.05–0.2 W

3. การค้นพบไมเคิล ฟาราเดย์

คำกล่าวต่อไปนี้ของฟาราเดย์ย้อนกลับไปในปี 1854: “ฉันแน่ใจว่าความจริงเกี่ยวกับชีวิตนี้ไม่สามารถได้รับมาแม้จะเป็นการสำแดงภูมิปัญญาของมนุษย์ที่ไม่มีใครเทียบได้มากที่สุด มันไม่ได้ถูกเปิดเผยด้วยเหตุผลของเราเอง แต่โดยศรัทธาเบื้องต้นในหลักฐานที่ให้ไว้ สำหรับเรา” เมื่อพิจารณาจากความเรียบง่ายของการทดลองของเขาที่สมบูรณ์แบบและน่าทึ่งเพียงใด เราสามารถพูดได้ว่าฟาราเดย์รับใช้วิทยาศาสตร์อย่างซื่อสัตย์อย่างแท้จริง

ไมเคิล ฟาราเดย์มีชื่อเสียงในช่วงชีวิตของเขาและมองเห็นการพัฒนาความคิดทางวิทยาศาสตร์มานานหลายทศวรรษ เขาเป็นบุคคลที่ถกเถียงกันมากจนนักเรียนและผู้ติดตามของเขาคิดว่าการค้นพบที่ยอดเยี่ยมของเขานั้นเป็นผลมาจากการศึกษาที่ไม่เพียงพอและไม่ไว้วางใจความถูกต้องของการทดลองที่เขาทำเนื่องจาก "ความแปลกประหลาด" ของตัวละครของนักวิทยาศาสตร์ บางทีอาจมีความจริงบางอย่างในเรื่องนี้: การทำตามเส้นทางพิเศษทางวิทยาศาสตร์ของเขาเอง ซึ่งขัดแย้งอย่างสิ้นเชิงกับโลกทัศน์ทางวิทยาศาสตร์ที่แพร่หลาย ฟาราเดย์มักจะพบรูปแบบและมองเห็นความสัมพันธ์ร่วมกันโดยที่ไม่มีใครก่อนหน้าเขาจำหรือมองเห็นมันได้...

ไมเคิล ฟาราเดย์มอบสิ่งประดิษฐ์อันชาญฉลาดให้กับโลก เช่น การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งใช้ในการผลิตไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้า และอุปกรณ์อื่นๆ อีกมากมายที่เรายังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน

ฉันจะบอกคุณเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่เขาประดิษฐ์ขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 นี่คือสิ่งที่เรียกว่ากรงฟาราเดย์

ทำไมอุปกรณ์นี้ถึงเรียกว่าเซลล์?

เพราะอันแรกถูกหามด้วยกรงโลหะ แม้กระทั่งทุกวันนี้ก็มีการออกแบบทางอุตสาหกรรมและดูเหมือนกรงโลหะที่ทำจากวัสดุที่นำไฟฟ้าได้ดี ประสิทธิภาพและกำลังของมันขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุที่ใช้ทำและอัตราส่วนของขนาดของช่องเปิดต่อความยาวคลื่นของสนามภายนอกที่ทำหน้าที่

กรงฟาราเดย์ - หลักการทำงาน

ทุกสิ่งที่ชาญฉลาดนั้นเรียบง่าย! หลักการทำงานของอุปกรณ์นี้ง่ายมาก - เมื่อกรงฟาราเดย์สัมผัสกับสนามไฟฟ้า อิเล็กตรอนอิสระภายในวัสดุที่ใช้ทำมันจะเริ่มเคลื่อนที่และรวมตัวกันในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง ด้วยเหตุนี้ผนังด้านตรงข้ามของเซลล์จึงได้รับประจุที่ตรงกันข้ามทำให้เกิดสนามใหม่ที่มีทิศทางตรงกันข้ามกับด้านนอก สนามใหม่นี้จะชดเชยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก ซึ่งหมายความว่าไม่มีสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าหรือสนามไฟฟ้าภายในเซลล์

วิธีการสะท้อนหรือการคัดกรองนี้จะใช้ได้เฉพาะเมื่อสัมผัสกับสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กสลับซึ่งเกิดขึ้นจากสิ่งเหล่านั้นเช่นกัน อุปกรณ์นี้ไม่สามารถป้องกันสนามแม่เหล็กคงที่ได้

มีไว้เพื่ออะไร?

ส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อปกป้องอุปกรณ์จากรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่พึงประสงค์ เช่น เมื่อทำการติดตั้งเครื่องเอกซเรย์ทางการแพทย์ มักใช้ในห้องปฏิบัติการซึ่งจำเป็นต้องทำการวัดที่มีความแม่นยำสูงและลดผลกระทบของสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม ผู้เชี่ยวชาญมักเกี่ยวข้องกับผู้ซึ่งสามารถคำนวณพารามิเตอร์ทั้งหมดของเซลล์ได้อย่างถูกต้อง

ในชีวิตประจำวันคุณสมบัติของสิ่งประดิษฐ์นี้มักแนะนำให้ใช้เพื่อปกป้องทุกชนิด อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์(โทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต ฯลฯ) จากความเสียหายจากรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าหรือชีพจร (คลื่น) คลื่นนี้อาจเกิดจากทั้งสองอย่าง ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเช่น เปลวสุริยะ

บางคนถึงกับสร้างบ้านที่เป็น "กรงฟาราเดย์" เพื่อป้องกันตนเองจากอิทธิพลของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างสมบูรณ์ คุณสามารถดูตัวอย่างบ้านหลังดังกล่าวได้ในภาพด้านบน ในบ้านเจ้าของจะสามารถรอดพ้นจากความหายนะได้อย่างแน่นอน หัวข้อนี้ได้รับความนิยมเป็นพิเศษในหมู่ผู้ที่กลัวรังสีทุกชนิดและผลกระทบต่อสุขภาพ รวมถึงผู้ที่เชื่อในภัยพิบัติทั่วโลกและกำลังเตรียมพร้อมที่จะเอาชีวิตรอดหลังจากนั้น

บท ครั้งที่สอง - ส่วนการปฏิบัติ

1. การทำกรงฟาราเดย์

ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดในการทำกรงฟาราเดย์ด้วยมือของคุณเองอาจเป็นวัตถุใดก็ได้ที่มีกล่องปิดผนึก ชั้นนอกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และชั้นที่ไม่นำไฟฟ้าอยู่ด้านใน

รายการนี้สามารถเป็นของใช้ในครัวเรือนที่สามารถปิดได้อย่างแท้จริง รูปร่างอาจแตกต่างกันมาก: กล่อง, ทรงกระบอก, ทรงกลม - โดยพื้นฐานแล้วอะไรก็ได้ ส่วนด้านในต้องทำจากวัสดุใด ๆ ที่ไม่นำไฟฟ้า: กระดาษแข็ง กระดาษ ไม้ พลาสติก ฯลฯ ดังนั้นวิธีที่ง่ายที่สุดคือนำวัตถุโลหะสำเร็จรูปแล้วสอดชั้นที่ไม่นำไฟฟ้าเข้าไปด้านในหรือกลับกัน ให้นำวัตถุจากชั้นที่ไม่นำไฟฟ้าแล้วพันส่วนด้านนอกของวัตถุด้วยชั้นนำไฟฟ้า (เช่น ฟอยล์) แม้ว่าคุณจะห่ออุปกรณ์ด้วยกระดาษฟอยล์ มันก็จะเป็นกรงฟาราเดย์ที่ง่ายที่สุดที่ทำด้วยมือของคุณเอง

ใส่ใจ! กรงแบบโฮมเมดที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดทำจากโครงไม้โดยใช้ตาข่ายทองแดงหรืออลูมิเนียม หากคุณตัดสินใจติดตั้งกรงฟาราเดย์จากวัตถุโลหะสำเร็จรูป ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฝาและกล่องมีการสัมผัสกันที่ดี ซึ่งให้การป้องกันรังสีที่เข้ามาภายในได้อย่างน่าเชื่อถือ และสินค้านั้นทำจากโลหะชุบสังกะสี

เซลล์สามารถมีรูได้หรือไม่?

หากรูเหล่านี้ค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับความยาวคลื่น ก็ใช่ หลุมนั้นอาจมีรูก็ได้ ตัวอย่างเช่น สำหรับคลื่น 1 GHz จะเท่ากับ 0.3 ม. ในพื้นที่ว่าง ดังนั้นหากรูในกรงเล็กกว่าค่านี้ ทุกอย่างก็โอเค! นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมกรงจึงมักสร้างจากตาข่าย

จะทำอย่างไรกับประตู?

คุณสามารถใช้อะไรจากวิธีการที่มีอยู่?

ถังขยะโลหะ

ถัง;

กล่อง;

ฝาครอบเตาอบไมโครเวฟ ฯลฯ

โครงสร้างจำเป็นต้องต่อสายดินหรือไม่?

แต่สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ - ขนาดสถานที่และสิ่งที่จะใช้ ฯลฯ แต่กฎทั่วไปมีดังนี้: โครงสร้างขนาดเล็กไม่จำเป็นต้องต่อสายดิน แต่สำหรับโครงสร้างขนาดใหญ่ก็จำเป็น

ในกรงขนาดใหญ่ อาจเกิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่อาจเป็นอันตรายต่อบุคคลหากเขาสัมผัสอุปกรณ์ที่ทำงานโดยไม่ได้ตั้งใจ ในขณะที่เซลล์ขนาดเล็กรังสีมีน้อย

จะตรวจสอบการทำงานของกรงฟาราเดย์ได้อย่างไร?

หรือคุณสามารถใส่โทรศัพท์มือถือของคุณเข้าไปแล้วลองโทรออก หากโทรศัพท์อยู่นอกระยะการรับสัญญาณ แสดงว่าเซลล์ทำงานได้ดี

2. การคำนวณวัสดุดูดซับตามทฤษฎีสำหรับผู้ชม

ฉันกำลังเลือกกล่องและวัสดุนำไฟฟ้าสำหรับกรงฟาราเดย์รุ่นเรียบง่ายแห่งอนาคต

1. กล่องอิเล็กทริก (โพลีโพรพีลีน) จากเทปวิดีโอวีดิทัศน์.

2. ม้วนอลูมิเนียมฟอยล์เกรดอาหาร

ฉันประกอบเทคโนโลยีของแบบจำลองให้เสร็จสมบูรณ์โดยใช้กาว. ฉันกำลังทดสอบเซลล์

ก. ก่อนอื่นให้กดโทรศัพท์ซึ่งอยู่ในกล่องปิด เขาไปอยู่นอกพื้นที่ครอบคลุมของเครือข่าย

ข. จากนั้นฉันก็ลองโทรออกจากโทรศัพท์ที่อยู่ในกล่องปิด โทรศัพท์ภายนอกไม่ตอบสนองเลย

การคำนวณวัสดุสิ้นเปลืองสำหรับห้องเรียนฟิสิกส์:

ความยาว – 6 เมตร; ความกว้าง – 5 ม. ความสูง – 3 เมตร; พื้นที่ทั้งหมด – 126 ม 2 (เพดาน พื้น ผนังทั้งสี่ด้าน);

Penofol: 4 ม้วน (30 ม.·1.2 ม.·4 มม.) – 8120 รูเบิล;

ผนังเบา - 25 แผ่น (1.2 ม.·3.0 ม.) - 8850 รูเบิล (ไม่รวมพื้นและหน้าต่างกระจกสองชั้น)

เลโนเลียม 30 ม 2 - 4800 รูเบิล;

วอลล์เปเปอร์หรือวอลล์เปเปอร์ภาพ;

สกรูเกลียวปล่อยสำหรับ drywall;

สีโป๊วและสีรองพื้นสำหรับผนังและเทปเสริมแรง

ราคารวม 21,770 รูเบิล

บทสรุป

ศึกษาหลักการทำงานของกรงฟาราเดย์ การทำงานของอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับความสามารถของอิเล็กตรอนในเปลือกนำไฟฟ้าแบบปิดเพื่อรับประจุเมื่อเข้าสู่สนามไฟฟ้า

ฉันคำนวณค่าอุปกรณ์สำหรับชั้นเรียนที่จะจัดสอบ ต้องใช้วัสดุพื้นฐานเช่น drywall และ penofol ต้นทุนทางการเงิน: 21,770 รูเบิล Kudryavtsev ป.ล. ฟาราเดย์ – ม., 1969.

Radovsky M.I. มิคาอิล ฟาราเดย์ เรียงความบรรณานุกรม. – ม., 1946.

ราดอฟสกี้ เอ็ม.ไอ. – ม., 2479.

ฟาราเดย์ เอ็ม. การศึกษาเชิงทดลองเกี่ยวกับไฟฟ้า แปลจากภาษาอังกฤษ อีเอ Chernysheva และ Y.R. ชมิดต์ - เชอร์นิเชวา - สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียต 2490.

การใช้งาน

การทำกรงฟาราเดย์

การทดสอบกรงฟาราเดย์

แม้ว่า ผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือพวกเขาให้ทุนแก่นักวิทยาศาสตร์ที่ทุจริตอย่างไม่เห็นแก่ตัวผ่านทางเงินช่วยเหลือ และพวกเขาเขียนรายงานจำนวนมากเกี่ยวกับประโยชน์ของรังสีไมโครเวฟสำหรับร่างกายมนุษย์ ยังมีคนที่ยังสงสัยว่า: มันปลอดภัยจริงหรือ? และเหตุใดคนที่ร่ำรวยและมีอำนาจซึ่งเป็นเจ้าของบริษัทโทรศัพท์มือถือและโรงงานที่ผลิตสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์ Wi-Fi จึงไม่รีบร้อนที่จะลงทุนในแหล่งปล่อยคลื่นวิทยุความถี่สูง สำหรับพลเมืองที่มีความคิดเช่นนี้ บริษัท Spartan ของฝรั่งเศสได้เปิดตัวอุปกรณ์ที่น่าทึ่ง - กรงฟาราเดย์แบบพกพา

กรงฟาราเดย์คืออะไร?

กรงฟาราเดย์เป็นอุปกรณ์ที่มีลักษณะคลุมเครือจริงๆ กรง ซึ่งทำจากองค์ประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า วัตถุที่วางไว้ในกรงฟาราเดย์จะไม่ได้รับผลกระทบจากสนาม EM ภายนอกและในทางกลับกัน การพูด ในภาษาง่ายๆเซลล์นั้นเรียบง่ายและ วิธีที่มีประสิทธิภาพป้องกันตัวเองจากรังสี

กรงนี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อนานมาแล้ว ประสิทธิภาพได้รับการพิสูจน์แล้ว แต่ทำไมก่อนหน้านี้ถึงใช้เพื่อป้องกันรังสีจากโทรศัพท์มือถือไม่ได้ล่ะ คำตอบนั้นชัดเจน: มีเพียงไม่กี่คนที่อยากนั่งในกรงโดยสมัครใจ แม้กระทั่งเพื่อสุขภาพของคุณเอง

การปฏิวัติเทคโนโลยีที่สปาร์ตัน

ความก้าวหน้าทางนวัตกรรมของนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสจากเมือง Spartan คือพวกเขาเป็นคนแรกในโลกที่คิดที่จะสร้างกรงฟาราเดย์ที่สามารถขนย้ายได้ บุคคลเพียงแค่สวมมันไว้กับตัวเองและสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ แต่ปัญหายังคงอยู่ - จากมุมมองที่สวยงาม เซลล์พาหะ ยังคงดูเหมือนเป็นหมู ไม่ใช่ทุกคนที่จะกล้ามาทำงานในนั้น จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ก็ทำการปฏิวัติทางเทคโนโลยีครั้งที่สอง และสร้างเซลล์ในรูปแบบที่สามารถสวมใส่ไว้ใต้เสื้อผ้าได้ พบกับเกราะป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงกราน Spartan

กางเกงใน Spartan (รุ่น “Spartan”)

ราวกรงทำมาจากด้ายสีเงินที่ถักทอเข้ากับผลิตภัณฑ์ อุปกรณ์นี้สามารถป้องกันรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงไมโครเวฟได้มากถึง 99% หากต้องการ ให้นำสมาร์ทโฟนของคุณไปที่ไข่ (ดูรูป) หากต้องการ ให้วางแล็ปท็อปไว้บนของใช้ส่วนตัว (ดูรูปด้านล่าง) ผลลัพธ์ก็เหมือนกัน - ส่วนที่สำคัญที่สุดของร่างกายได้รับการปกป้องจากรังสีอย่างน่าเชื่อถือ

ราคาของอุปกรณ์คือ 2,500 รูเบิล เกราะป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าที่อัณฑะจะวางจำหน่ายในเดือนมิถุนายน 2560

ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2379 Michael Faraday นักฟิสิกส์และนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษได้สร้างขึ้น อุปกรณ์พิเศษเพื่อป้องกันอุปกรณ์จากรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า อุปกรณ์นี้ยังคงมีความเกี่ยวข้องมาจนถึงทุกวันนี้ และยังคงเป็นชื่อของนักวิทยาศาสตร์คนนี้ เรากำลังพูดถึงกรงฟาราเดย์

อุปกรณ์นี้เป็นกรงป้องกันที่ทำจากโลหะที่มีความนำไฟฟ้าสูงและมักจะต่อสายดิน หลักการทำงานของอุปกรณ์ง่าย ๆ นี้ก็ค่อนข้างง่ายเช่นกัน:

เมื่อสนามไฟฟ้าภายนอกถูกจ่ายให้กับเซลล์ อิเล็กตรอนอิสระในโลหะของเซลล์จะเคลื่อนที่ และด้านตรงข้ามของโครงสร้างจะมีประจุเพื่อให้สนามของพวกมันชดเชยสนามไฟฟ้าภายนอก

สิ่งนี้สามารถตรวจสอบได้โดยการทดลองง่ายๆ ด้วยอิเล็กโทรสโคปสองตัวและกรงฟาราเดย์ที่ชาร์จจากแหล่งไฟฟ้าแรงสูง: อิเล็กโทรสโคปที่ติดอยู่กับพื้นผิวด้านในของกรงฟาราเดย์ทองเหลืองและวางไว้ข้างในจะไม่แสดงประจุไฟฟ้า แต่ อิเล็กโทรสโคปที่เชื่อมต่ออยู่ภายนอกพินัยกรรม

สนามแม่เหล็กคงที่ซึ่งไม่เหมือนกับสนามไฟฟ้าจะทะลุผ่านภายในเซลล์โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสนามไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กกระแสสลับถูกคัดกรองโดยเซลล์ สนามแม่เหล็กกระแสสลับจึงไม่แทรกซึมเข้าไปในเซลล์ เนื่องจากไม่มีเวลาเกิดขึ้น ด้วยเหตุนี้ กรงฟาราเดย์จึงปกป้องพื้นที่ภายในและวัตถุที่อยู่ในนั้น ไม่เพียงแต่จากสนามไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังจากการกระทำของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกด้วย

หากคุณใส่ใจกับความถี่สูงแล้ว คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ความถี่สูง(เมื่อเทียบกับขนาดตาข่ายของเซลล์) จะถูกสะท้อนจากเซลล์บางส่วน และยังจะลดความหนาของโลหะลง ทำให้เกิดกระแสไหลวนในเซลล์ และสลายไปในรูปของความร้อนในที่สุด

อย่างไรก็ตาม ประสิทธิผลของฟังก์ชันการป้องกันของกรงฟาราเดย์สัมพันธ์กับพารามิเตอร์ต่อไปนี้: ความลึกของชั้นพื้นผิว (ชั้นผิวหนัง) ความหนาของโลหะของกรง และขนาดของช่องเปิดที่สัมพันธ์กับความยาวคลื่นของรังสีภายนอก ซึ่งจำเป็นต้องมีการป้องกัน ดังนั้น กรงฟาราเดย์ที่มีตัวนำที่ทำจากวัสดุที่มีความนำไฟฟ้าสูงจึงถูกนำมาใช้เพื่อป้องกันสายเคเบิล เพื่อให้กรงฟาราเดย์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขนาดเซลล์จะต้องเล็กกว่าความยาวคลื่นของการแผ่รังสีที่ถูกคัดกรองมาก

ใครๆ ก็สามารถหากรงฟาราเดย์แบบต่างๆ เข้ามาได้ ที่ประตูไมโครเวฟมีตาข่ายโลหะ ซึ่งเซลล์มีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับความยาวคลื่นที่สร้างโดยแมกนีตรอน ไมโครเวฟทำงานที่ความถี่ 2450 MHz และความยาวคลื่นที่นี่มากกว่า 12 ซม. เล็กน้อย เห็นได้ชัดว่าตาข่ายบนประตูไมโครเวฟสามารถคัดกรองรังสีนี้ได้อย่างง่ายดายเพื่อป้องกันไม่ให้ออกไปข้างนอก

บทบาทของส่วนที่เหลือของกรงในเตาไมโครเวฟนั้นเล่นโดยห้องโลหะซึ่งมีอาหารอุ่นอยู่ อย่างไรก็ตามหากคุณวางโทรศัพท์มือถือไว้ในเตาไมโครเวฟ (โดยปิดอยู่!) โทรศัพท์จะอยู่นอกขอบเขตของเครือข่ายเนื่องจากคลื่นของการสื่อสารเคลื่อนที่ระบบ GSM นั้นยาวกว่าคลื่นที่สร้างโดยแมกนีตรอนของ เตาไมโครเวฟ

มีชุดสูทโลหะที่ใช้หลักการของกรงฟาราเดย์แต่ละตัว ซึ่งทำจากสแตนเลสและเส้นใยทองแดง ชุดดังกล่าวถูกใช้โดยผู้ติดตั้งสายไฟฟ้าแรงสูง เพราะแม้แต่สายที่ขาดการเชื่อมต่อซึ่งยาวหลายกิโลเมตรก็ยังสะสมประจุไฟฟ้าสถิตในปริมาณที่เป็นอันตราย และชุดป้องกันบุคคลจากไฟฟ้าช็อต

ชุดป้องกันที่ใช้ผ้าสีเงินดังกล่าวจะช่วยปกป้องช่างไฟฟ้าจากผลกระทบที่เป็นอันตรายของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของการติดตั้งไฟฟ้าแรงสูงซึ่งมีส่วนประกอบทางไฟฟ้าสูงมาก ผู้ผลิตระบุว่าชุดอุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้อง:

จากการสัมผัสกับสนามไฟฟ้าความถี่อุตสาหกรรม

จากผลกระทบของกระแสไบแอสที่เกิดจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ

จากการสัมผัสกับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรงซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการคายประจุระหว่างหน้าสัมผัสของตัวตัดการเชื่อมต่อ

จากการจำหน่าย กระแสไฟฟ้าเมื่อสัมผัสวัตถุที่ต่อสายดินหรือฉนวน ชิ้นส่วนของอุปกรณ์ ตลอดจนหญ้าและพุ่มไม้เล็ก ๆ

จากการบาดเจ็บทางไฟฟ้าเมื่อสัมผัสกับแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำหรือแรงดันไฟฟ้าขั้น

ชุดอุปกรณ์ดังกล่าวสร้างพื้นที่ป้องกันแบบปิดรอบๆ ตัวของบุคคลที่สวมชุดสูท โดยไม่รวมการทะลุผ่านของสนามไฟฟ้าภายใน องค์ประกอบทั้งหมดของชุดอุปกรณ์ทำจากวัสดุนำไฟฟ้าและเชื่อมต่อถึงกันด้วยช่องทางการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นและขั้วต่อหน้าสัมผัสที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ด้วยชุดดังกล่าว ทำให้ร่างกายมนุษย์ถูกแบ่งออก และรับประกันการไหลของกระแสไฟฟ้าสถิตหรือประจุไฟฟ้าที่ปลอดภัย

ผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรกยังใช้เครื่องแต่งกายที่มีลักษณะคล้ายกับกรงฟาราเดย์แต่ละตัว กระแสไฟเพียงไหลผ่านพื้นผิวของชุดไปยังชิ้นส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่มีความต้านทานน้อยกว่า โดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อบุคคลที่เข้าร่วมการแสดง

อย่างที่คุณเห็น กรงฟาราเดย์ถูกนำมาใช้ในหลายแห่งในปัจจุบัน การติดตั้งระบบไฟฟ้าแรงสูงถูกปิดไว้ในกรงฟาราเดย์ กรงฟาราเดย์ถูกนำมาใช้ในการแสดง และสุดท้าย การผลิตใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับไมโครเวฟที่เป็นอันตรายและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ จะไม่สามารถทำได้หากไม่มีเวิร์คช็อปทั้งหมดและห้องที่ปิดล้อมอยู่ในกรงฟาราเดย์

เราหวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับคุณ และตอนนี้คุณก็เข้าใจแล้วว่าอุปกรณ์ที่ดูเรียบง่ายที่มีลักษณะคล้ายกล่องตาข่ายธรรมดามีความสำคัญเพียงใด ท้ายที่สุดแล้ว ฟาราเดย์เคจ แอพพลิเคชั่นต่างๆไม่เพียงแต่ปกป้องอุปกรณ์ต่างๆ ที่ไวต่อสนามไฟฟ้าและรังสีเท่านั้น แต่ยังปกป้องสุขภาพของผู้คน ป้องกันมะเร็งและโรคอื่นๆ อีกมากมายที่อาจเกิดจากการสัมผัสกับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามากเกินไปในสิ่งมีชีวิต

อันเดรย์ โปฟนี