• Co je Faradayova klec?
• Historie Faradayovy klece
• Jak funguje Faradayova klec?
• Jak vyrobit Faradayovu klec?
• Příklady Faradayovy klece

Vysvětlíme, co je to Faradayova klec, její historii, jak funguje a jak se staví. Také příklady z běžného života.

Mnoho střech funguje jako Faradayova klec, která izoluje interiér od elektřiny.

Co je Faradayova klec?

Faradayova klec je nádoba vyložená materiály elektrické vodiče (jako jsou kovové desky nebo pletivo), které fungují jako štít proti účinkům a elektrické pole pocházející ze zahraničí.

Mnoho prvků, které používáme v každodenním životě, uplatňuje princip Faradayovy klece, například: kabely, mikrovlnné trouby, auta a letadla. Jeho tvar a velikost se mohou lišit, stejně jako materiály, kterými je potažen.

Historie Faradayovy klece

V roce 1836 provedl Michael Faraday experimenty, které mu umožnily postavit izolační klec.

Faradayova klec je pojmenována po svém vynálezci, britském fyzikovi Michaelu Faradayovi (1791-1867), který pozoroval, že vodivý materiál vykazuje účinky elektrického výboje pouze zvenčí. Zdálo se, že to naznačuje, že náboje na vodiči byly rozloženy takovým způsobem, že vyrušily vnitřní elektrická pole.

Aby to dokázal, v roce 1836 Faraday pokryl stěny místnosti hliníkovými plechy. Pomocí elektrostatického generátoru aplikoval výboje o vysoké Napětí mimo zmíněnou místnost. A pomocí elektroskopu (zařízení, které detekuje přítomnost elektrické náboje v těle) byl schopen ověřit, že uvnitř místnosti je elektrické pole nulové.

Díky tomuto a mnoha dalším experimentům zaujímá Faraday přední místo mezi těmi vědci, kteří umožnili elektřina mají praktické využití, které známe dnes.

Jak funguje Faradayova klec?

Když je na nádobu potaženou hliníkovou nebo kovovou síťovinou aplikováno elektrické pole, nádoba funguje jako elektrický vodič, který je polarizován.

Při polarizaci se vodič nabije kladně ve směru, ve kterém se pohybuje vnější elektromagnetické pole, a současně se nabíjí záporně v opačném směru, čímž se vytvoří elektrické pole stejné velikosti, ale opačné k elektromagnetickému poli, které bylo aplikovaný.

Součet obou polí uvnitř uvedeného kontejneru nebo Faradayovy klece bude roven nule. To znamená, že vodivé materiály v přítomnosti vnějších elektrických polí vždy uspořádají své náboje na svém povrchu tak, že vnitřní elektrické pole je nulové.

Jak vyrobit Faradayovu klec?

Úplné zabalení telefonu do hliníku zablokuje jeho signál.

Výroba Faradayovy klece je jednoduchá: zahrnuje pouze uzavření určitého prostoru do vodivého materiálu. Potřebné materiály jsou dobře dostupné: kovové zástěny, alobal, krabice nebo třeba ocelový odpadkový koš.

Než budeme pokračovat, musíme vzít v úvahu následující:

• Pokud budeme používat drátěné pletivo nebo mřížky (například ty, které se používají pro kurníky), musí být otvory v tomto vodiči menší než délka signál k zablokování.
• Vnitřní prostor musí být kompletně zaizolován, bez prasklin.
• Tloušťka použitého vodiče bude záviset na frekvenci, která má být blokována.

Existuje mnoho způsobů, jak vyrobit Faradayovu klec, ale pomocí tohoto jednoduchého experimentu můžeme ověřit její charakteristický stínící efekt:

• Vyrobte válec s kovovou sítí a hliníkovou platformou.
• Umístěte laděné rádio na plošinu a poté na plošinu namontujte válec z drátěného pletiva. Okamžitě si všimnete, jak se rádiový přenos zastaví. Elektromagnetické vlny, které by rádio mělo přijímat, jsou přerušeny umístěním pletiva.
• Vezměte dva mobilní telefony a ověřte si, že mohou bez problémů volat a přijímat hovory. Poté zabalte jeden z telefonů do listu hliníkové fólie. Při volání na tento telefon si všimnete, že signál je blokován.

Příklady Faradayovy klece

Princip, podle kterého Faradayovy klece fungují, lze pozorovat na mnoha příkladech z každodenního života:

• Když si všimneme, že nám ve výtahu nebo uvnitř budovy z kovových mříží nefungují mobily, čelíme projevu principu Faradayovy klece.
• Naše mikrovlnné trouby jsou vybaveny Faradayovými klecemi, aby se zabránilo jejich vzniku vlny uniknout do zahraničí a mít nějaký škodlivý vliv na naše Zdraví.
• Speciální obleky elektrotechniků, kteří opravují vedení vysokého napětí.
• Při jízdě autem během bouřky se doporučuje zůstat uvnitř vozidla, protože jeho těla budou tváří v tvář blesku fungovat jako Faradayova klec.
• Kovové fólie nebo síťovina se také umisťují na stěny MRI laboratoří, kde se MRI provádí, aby se zabránilo úniku vln a chránilo zdraví operátorů.
• Kybernetické útoky vytvořily významnou zásobu produkty k potlačení elektromagnetických vln vysílaných případnými hackery. Rozličný podnikání Nabízejí příslušenství, díky kterému jsou naše zařízení v oblasti bezdrátového připojení neviditelná: obaly na klíče od auta, batohy, obálky, peněženky nebo aktovky vyráběné na principu Faradayovy klece.