قفس فارادی Faraday Cage

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: ابداع قفس فارادی به مایکل فارادی دانشمند قرن ۱۹ میلادی نسبت داده می‌شود. او آزمایش‌های خود را بر مبنای کارهای دانشمند پیش از خود همچون بنجامین فرانکلین انجام داد و این نظریه را بیان کرد که امواج الکترومغناطیسی به طور طبیعی از اطراف یک مادهٔ رسانا گذر می‌کنند به درون آن نفوذ نمی‌یابند.


قفس فارادی چگونه کار میکند؟

قفس فارادی در همه اشکال و اندازه ها می باشد، اما همه آن ها از یک صفحه فلزی استفاده می کنند که نیروی برق را هدایت میکند و اثر محافظتی ایجاد میکند.

قفس فارادی تحهیزات را از میدان الکتریکی استاتیک محافظت می کند. میدان الکتریکی یک میدان نیروی اطراف یک ذره باردار مانند یک الکترون یا پروتون است.

بعضی از قفس ها ساده هستند، مانند نرده های زنجیره ای و همچنین از یک مش فلزی ایده آل استفاده می کنند. صرف نظر ظاهر این قفس ها، تمام سلول های فارادی، نیروی الکترواستاتیک یا حتی انواع خاصی از تشعشع الکترومغناطیسی را می گیرند و آنها را در خارج قفس توزیع می کنند.



قفس فارادی که بار و یا تشعشعات را در اطراف بیرونی قفس توزیع می کنند، از اتلاف برق یا انرژی در داخل قفس جلوگیری می کند.

به طور خلاصه، یک قفس فارادی یک هادی تو خالی است که در آن بار و انرژی روی سطح خارجی قفس باقی می ماند.

آزمایش فارادی

اگربااستفاده از توری فلزی قفسی بسازیم. و نوارهای کاغذی روی سطوح داخلی و خارجی این قفس نصب کنیم. می بینیم که پس از باردارکردن قفس فقط نوار کاغذهای سطح بیرونی از قفس فاصله می گیرند این امر نشان می دهد که میدان الکتریکی بین قفس و اشیای اطراف آن وجود دارد ولی در داخل قفس میدانی نیست.

کاربرد قفس فارادی

کاربرد این محفظه در آزمایش ها و تحقیقاتی است که به تداخل امواج الکترومغناطیسی حساس هستند. به این ترتیب توسط این محفظه می توان میدان های مغناطیسی مزاحم در محیط را به مقدار زیادی تضعیف کرد.

شکل دیگری از قفس فارادی

برق گیر قفس فاراده شامل تعدادی پایانه های هوایی ( میله های بـرق گیر فرانکلین ) می بـاشد که بـر روی سطوح مرتفع و یـا در بلندتـریـن قسمت بـرج و دیـگـر تـاسیسـات مشابه نصب و بـه وسیله شبکه تسمه مسی بـه یکدیگـر مرتبط و از یک یـا چـنـد نقطه مختلف بـا استـفـاده از تسمه و یـا سیـم مسی لـخـت ، بـه سیستم پـایـانـه هـای زمیـنـی ( شبکه اتصال زمین ) مربوطه متصل می شود.



شکل دیگـر بـرق گیـر قفس فـارادی ، شامل سیستم پایانه هـای هوایی متشکـل از هـر ترکیبی از میله ها ، سیم هـای کشیده شده و شبکه هادی هـا می باشد. به عنوان مثال می توان بـه شبکه مش ، اشاره نمود.

منبع:ایکهربا