قفص فاراداي
المحتويات
في البداية، قفص فاراداي أو أسطوانة فاراداي هو عبارة عن هيكل فلزي مصنوع من مادة موصله، تستعمل لعزل ما بداخله عن المؤثرات الكهرومغناطيسية والمؤثرات الكهربية الخارجية. وقد سمي قفص فاراداي تيمناً بمكتشفه الكيميائي والفيزيائي الإنجليزي مايكل فاراداي والذي قام باختراعه عام 1836. وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.
إضافةً إلى ذلك، ويمكن أن يكون حجم قفص فاراداي بحجم صندوق صغير إلى حجم مباني كبيرة حيث تزيد أهميته في التعامل مع عزل الموجات الكهربائية والكهرومغناطيسية.
علاوةً على ذلك، يقوم قفص فارداي بمنع الشحنات الكهربية الناتجة عن المجالات الكهربية الخارجية من الدخول إلى داخل القفص عن طريق توزيع الشحنات على الهيكل الخارجي للقفص المصنوع من مواد موصله, ويتم استخدام هذة الظاهرة لحماية الأجهزة الإلكترونية الحساسة وأجهزة الإرسال من التشويش بموجات الراديوية , ولحماية الأشخاص والمعدات من التيارات الكهربائية العالية كالبرق ومن ظاهرة التفريغ الكهربي.
المبدأ
من جانب آخر، أي جسم موصل أجوف يحمل كل شحناته الكهربائية على سطحه الخارجي. وبناءً على ذلك، فالمجال الكهربائي يساوي صفر في جميع الأماكن الموجودة داخل الجسم. وهذه هي قاعدة التشغيل الرئيسية التي يعتمد عليها قفص فاراداي.
استخداماته
معدات الجهد العالي.
- يستعمل قفص فارداي في الكثير من المجالات مثل:
- في الكيمياء التحليلية لخلق بيئه مناسبة لإجراء التجارب.
- مبني عليه فكرة عمل فرن الميكروويف.
- معدات الحماية من الصواعق.
- في غرف التصوير بالرنين المغناطيسي.
- المصاعد.
من جهة ثانية، الحماية من الهجمات الكهرومغناطيسية عبر وضع الأجهزة اللاسلكية والكهربائية فيما يسمى بقفص فاراداى. وهو ببساطة تبطين جدران وأسقف المبانى التي توجد بداخلها هذه الأجهزة بألواح من مواد موصلة كهربائياً مثل النحاس أو الألومنيوم أو الرصاص والتي من شأنها حجب الموجات الكهرومغناطيسية وربما منعها جزئيا من الوصول إلى الأجهزة المعنية.
وفي هذا الصدد، عمل حاجز كهرومغناطيسي يمنع وصول أي إشارات لاسلكية تستعمل لنقل البيانات حيث يمتاز قفص فاراداي بأنه لا يمكن أن تجتازه موجات الراديو.
وفي هذا السياق، في كابلات اليو إس بي والكابلات المحورية تستعمل نفس المبدأ للحفاظ على نقاء الإشارة.
- في العروض المسرحية.
- انظر كذلك
- النسيج الموصل للكهرباء
- مجال كهرومغناطيسي
- نظرية الفردية
- قانون جاوس
- الظاهرة الكهروضوئية
- المحول
- محول التيار
- ملامس
- الفيوز
- قبعة الألومنيوم
- ستارلايت
التاريخ
إضافةً إلى ذلك، في عام 1836، لاحظ مايكل فارداي أن الشحنات الكهربيه تمر عبر السطح الخارجي للمادة فقط ولا تؤثر على الجزء الداخلي لها. ولإثبات هذة الحقيقة قام ببناء غرفه برقائق معدنية وسمح بتدفق جهد عالي من مولد لضرب الغرفة واستعمل مكشاف كهربي لإظهار عدم وجود أي تسرب للشحنات داخل الغرفة. معتمدا على أبحاث بنجامين فرانكلين والتي قام بها في عام 1755.
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟