قفس فارادی

دانشنامه عمومی

قفس فارادی یک قفس یا فضای بستهٔ ساخته شده از فلز یا رسانای الکتریکی دیگر است که میدان الکترومغناطیسی را متوقف می کند. در سال ۱۸۶۳ میلادی مایکل فارادی در آزمایشی فردی را در یک قفس رسانای بزرگ قرار داد و آن را تا حدی شارژ کرد که بارهای الکتریکی به صورت جرقه از گوشه های آن جریان پیدا کردند. [ ۱] در هنگام نمایش کارکرد این قفس، معمولاً از سیم پیچ تسلا یا مولد وان دو گراف در کنار آن استفاده می شود و نشان می دهند که با وجود جرقه هایی که بین قفس و مولد یا سیم پیچ زده می شود، فرد درون قفس هیچ آسیبی نمی بیند. [ ۲] برای حفظ امنیت افرادی که در خارج از قفس قرار دارند قفس را به زمین متصل می کنند، ولی این کار برای حفظ امنیت فرد درون قفس ضرورتی ندارد. [ ۳]
قفس فارادی علاوه بر اینکه محافظی در برابر امواج بیرونی است، به امواج درون خود نیز اجازهٔ خروج نمی دهد. در این حالت الکترون های سطح رسانا به گونه ای روی سطح داخلی آن آرایش می یابند که اثر بارهای الکتریکی درون قفس را خنثی کنند. با این وجود بر اثر جابجایی بارها سطح خارجی قفس نیز باردار می شود؛ برای جمع آوری بارهای الکتریکی سطح بیرونی قفس آن را به زمین متصل می کنند. [ ۴]
هنگامی که یک جسم باردار درون قفس فارادی قرار داده می شود، باری روی بدنهٔ قفس القا می کند که دارای پلاریتهٔ مخالف اما هم اندازهٔ بار درون قفس است. با اتصال قفس به یک دستگاه اندازه گیری الکتریکی می توان بار الکتریکی درون آن را اندازه گرفت، از این رو قفس فارادی یکی از راه های اندازه گیری بارهای الکتریکی ساکن است. البته پیش از انجام این کار باید قفس را به زمین متصل کرد تا بارهای الکتریکی روی آن تخلیه شود و سپس پیش از قراردادن جسم باردار درون آن، باید آن را از زمین جدا نمود. در عمل برای جلوگیری از تداخل میدان های ناشی از بارهای خارجی لازم است قفس اصلی در درون یک قفس فارادی دیگر قرار بگیرد. در این آزمایش اگر ژرفای قفس اصلی خیلی بیشتر از پهنای آن باشد، بدون نیاز به بستن در قفس می توان به نتایج نسبتاً دقیقی دست یافت. [ ۵] از مزیت های این روش اندازه گیری این است که می تواند بار کل یک جسم رسانا یا نارسانا را اندازه بگیرد. محدودیت آن نیز این است که قفس باید تواند کل جسم مورد آزمایش را در بر بگیرد. [ ۶]
قفس فارادی در برابر نفوذ امواج رادیویی و تابش الکترومغناطیسی نیز مقاوم است و این امواج نمی توانند به داخل آن نفوذ کنند. [ ۷]
عکس قفس فارادیعکس قفس فارادیعکس قفس فارادیعکس قفس فارادی
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلف

پیشنهاد کاربران

بپرس