Faradayova klietka

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie
osoba vo vnútri Faradayovej klietky je chránená voči vonkajším účinkom elektrického výboja

Faradayova klietka je celouzatvorená klietka vytvorená z elektricky vodivého materiálu (napr. drôtené pletivo). Vnútorný priestor klietky je chránený (krytý) voči účinkom vonkajších elektrických, elektrostatických a elektromagnetických polí a vĺn. Princíp spočíva vo vlastnosti elektrického náboja ktorý sa sústreďuje len na povrchu vodiča, nie však v jeho objeme. Klietka ako celok pôsobí ako vodič, preto sa v jej vnútornom objeme náboj nenachádza. Elektromagnetické žiarenie je pohlcované povrchom klietky.

Pojem Faradayovej klietky pochádza od anglického fyzika Michaela Faradaya (1791–1867).

Vlastnosti a použitie[upraviť | upraviť zdroj]

Efekt Faradayovej klietky vzniká len na celouzatvorených priestoroch.

  • vo vnútri ideálnej Faradayovej klietky nie je možný žiadny príjem elektromagnetických vĺn (napr. rádiových).
  • napäťový výboj (napr. blesk) do Faradayovej klietky neprenikne a rozloží sa po jej povrchu.

Ideálna Faradayova klietka je celouzatvorená nádoba bez akýchkoľvek otvorov. Neideálna Faradayova klietka v skutočnosti vonkajšie elektromagnetické pole len zoslabuje, ale nie je schopná ho úplne odtieniť. Pole do nej preniká cez otvory v stenách klietky. So zvyšovaním frekvencie elektromagnetického žiarenia prenikanie poľa cez otvory narastá, pretože kratšia vlna prenikne cez otvor bez toho aby sa klietky "dotkla". Na dokonalé odtienenie vysokofrekvenčných polí je preto potrebné použiť plný materiál bez otvorov a štrbín. Takéto tienenie funguje v širokom rozsahu frekvencií až do oblasti röntgenového žiarenia, keď sa tenké vrstvy kovu stanú pre danú frekvenciu priehľadnými.

Použitie[upraviť | upraviť zdroj]

Vysokonapäťový transformátor elektrárne umiestnený vo Faradayovej klietke

Faradayova klietka sa v praxi používa ako ochrana elektrických zariadení, skladov s výbušným alebo horľavým materiálom, elektrostaticky citlivých elektronických zariadení apod. pred atmosférickými výbojmi.

Neideálnou Faradayovou klietkou je napr. automobil. Blesk, ktorý zasiahne automobil do jeho kabíny neprenikne, ale zvedie sa po povrchu karosérie do zeme. Dôvodom je, že pre pole ktoré úderom blesku vzniká, sú okná na automobile "príliš malé". Rádiové vlny na kratších frekvenciách (rádio, mobil...) však do vnútra a von z kabíny cez okná prenikajú.

Lietadlo je síce Faradayovou klietkou, ale nie je uzemnené, a vo vnútri sa nachádza veľké množstvo prepážok, ktoré tvoria antény prenášajúce elektromagnetické polia do vnútornej konštrukcie lietadla. Samotný blesk síce do kabíny neprenikne, ale sprievodné elektromagnetické rázy môžu poškodiť elektronické prístroje lietadla. Lietadlo sa polí zo svojho povrchu zbavuje špeciálnymi anténami na koncoch krídel.

Faradayovou klietkou je i panelový dom, ktorého panelové steny obsahujú oceľové výstuhy (armatúry) v tvare mreží. Jednotlivé mreže v paneloch sú navzájom pozvárané a teda vodivo spojené, čo vytvára efekt Faradayovej klietky s dostatočnou ochranou proti bleskom. Elektromagnetické žiarenie vyšších frekvencií preniká cez okná a otvormi v armatúre, preto je príjem rádia a mobilného signálu v panelovom dome možný.

Pozri aj[upraviť | upraviť zdroj]


Iné projekty[upraviť | upraviť zdroj]

Externé odkazy[upraviť | upraviť zdroj]