Cage de Faraday, qu'est-ce que c'est, comment ça marche et où elle est utilisée dans le monde moderne

En 1836, le physicien anglais M. Faraday a inventé un dispositif pour protéger les équipements de toutes sortes de champs électromagnétiques. Malgré l'âge vénérable de l'invention, elle est toujours d'actualité. Ceci est une cage de Faraday. Je vais vous en parler aujourd'hui.

Qu'est-ce qu'une cage de Faraday et comment ça marche

Donc, cet appareil est une cage en métal à haute conductivité électrique et, dans la plupart des cas, mise à la terre. Et le principe de fonctionnement de cet appareil est extrêmement simple:

Sous l'influence d'un champ électromagnétique externe à l'intérieur du métal de la cellule, les électrons libres commencent à se déplacer. Il en résulte que les côtés opposés de la cellule de la structure acquièrent une charge telle que le champ formé par celle-ci tend à compenser l'effet du champ électromagnétique externe.

Mais une cage de Faraday est incapable de se protéger contre un champ magnétique constant ou changeant lentement. Par exemple, dans une telle cage, la boussole pointe toujours correctement vers le nord, ce qui nous indique que les lignes magnétiques de la Terre pénètrent librement dans le volume intérieur de la cage.

Afin de filtrer le rayonnement haute fréquence, la taille de la cellule doit être inférieure à la longueur d'onde du rayonnement.

De plus, l'efficacité du blindage dépend directement de la forme du matériau conducteur.

Dans ce cas, la dépendance suivante est tracée: plus le champ électromagnétique change rapidement, plus le matériau résiste à la pénétration du champ dans la cellule.

Mais ce qui suit est également vrai: plus la fréquence de champ est élevée, mieux elle pénètre à travers le maillage avec une taille de cellule fixe.

Si la source d'un champ électromagnétique alternatif est placée à l'intérieur d'une cage de Faraday non mise à la terre, alors on peut voir que les ondes électromagnétiques sont moins amorties que les ondes entrantes.

Remarque. C'est une idée fausse courante que la cage de Faraday bloque complètement le champ électromagnétique. Elle (la cellule) ne fait que minimiser son effet et le degré de cette diminution dépend des facteurs suivants:

1. Taille de la cellule et conductivité électrique du métal de la cellule.

2. La fréquence et la forme de l'onde électromagnétique.

3. Distance de la source de rayonnement.

4. La puissance de la source d'étude.

Et il s'avère qu'une cage en tôles d'acier solides est beaucoup plus efficace pour supprimer les radiations que n'importe quel maillage.

L'utilisation des cellules de Faraday dans le monde moderne

Donc, le principe de fonctionnement est clair et extrêmement simple, voyons maintenant où de telles cellules sont utilisées maintenant. Et pour cela, nous n'avons pas besoin d'aller aux laboratoires, mais simplement d'aller dans la cuisine et de regarder le micro-ondes.

Son corps est en métal solide et un métal spécial est appliqué sur la porte transparente tôle de fer perforée avec une cellule de 1 à 3 mm, qui bloque avec succès le rayonnement d'une longueur d'onde de 12 cm.

De plus, si vous regardez le câble de télévision le plus ordinaire, vous y verrez une gaine de blindage, qui est également une cage de Faraday.

Les cages modifiées sont également utilisées dans les combinaisons de protection spéciales pour le personnel de service des sous-stations avec des tensions supérieures à 330 kV.

Même ces quelques exemples suffisent pour comprendre que l'invention du grand M. Faraday vit et est très activement utilisé dans le monde moderne. Si vous avez aimé l'article, alors aimez-le et merci de votre attention!