قفص فاراداي
قفص فاراداي أو أسطوانة فاراداي هو عبارة عن هيكل فلزي مصنوع من مادة موصله، تستخدم لعزل ما بداخله عن المؤثرات الكهرومغناطيسية والمؤثرات الكهربية الخارجية. وقد سمي قفص فاراداي تيمناً بمكتشفه الكيميائي والفيزيائي الإنجليزي مايكل فاراداي والذي قام باختراعه عام 1836 .[1]
يقوم قفص فارداي بمنع الشحنات الكهربية الناتجة عن المجالات الكهربية الخارجية من الدخول إلى داخل القفص عن طريق توزيع الشحنات على الهيكل الخارجي للقفص المصنوع من مواد موصله,[2] ويتم استخدام هذة الظاهرة لحماية الأجهزة الإلكترونية الحساسة وأجهزة الإرسال من التشويش بموجات الراديوية , ولحماية الأشخاص والمعدات من التيارات الكهربائية العالية كالبرق ومن ظاهرة التفريغ الكهربي .[3] ويمكن أن يكون حجم قفص فاراداي بحجم صندوق صغير إلى حجم مباني كبيرة حيث تزيد أهميته في التعامل مع عزل الموجات الكهربائية والكهرومغناطيسية.
التاريخ
عدلفي عام 1836 , لاحظ مايكل فارداي أن الشحنات الكهربيه تمر عبر السطح الخارجي للمادة فقط ولا تؤثر على الجزء الداخلي لها. ولإثبات هذة الحقيقة قام ببناء غرفه برقائق معدنية وسمح بتدفق جهد عالي من مولد لضرب الغرفة واستخدم مكشاف كهربي لإظهار عدم وجود أي تسرب للشحنات داخل الغرفة. معتمدا على أبحاث بنجامين فرانكلين والتي قام بها في عام 1755 .[4]
المبدأ
عدل
أي جسم موصل أجوف يحمل كل شحناته الكهربائية على سطحه الخارجي. وبناءً على ذلك، فالمجال الكهربائي يساوي صفر في جميع الأماكن الموجودة داخل الجسم. وهذه هي قاعدة التشغيل الرئيسية التي يعتمد عليها قفص فاراداي.
استخداماته
عدليستخدم قفص فارداي في العديد من المجالات مثل:
- في الكيمياء التحليلية لخلق بيئه مناسبة لإجراء التجارب.
- مبني عليه فكرة عمل فرن الميكروويف .
- معدات الحماية من الصواعق .
- في غرف التصوير بالرنين المغناطيسي .
- المصاعد .
- في كابلات اليو إس بي والكابلات المحورية تستخدم نفس المبدأ للحفاظ على نقاء الإشارة.
- الحماية من الهجمات الكهرومغناطيسية عبر وضع الأجهزة اللاسلكية والكهربائية فيما يسمى بقفص فاراداى. وهو ببساطة تبطين جدران وأسقف المبانى التي توجد بداخلها هذه الأجهزة بألواح من مواد موصلة كهربائياً مثل النحاس أو الألومنيوم أو الرصاص والتي من شأنها حجب الموجات الكهرومغناطيسية وربما منعها جزئيا من الوصول إلى الأجهزة المعنية.[5]
- معدات الجهد العالي .
- عمل حاجز كهرومغناطيسي يمنع وصول أي إشارات لاسلكية تستخدم لنقل البيانات حيث يمتاز قفص فاراداي بأنه لا يمكن أن تجتازه موجات الراديو.[6]
- في العروض المسرحية.[7][8]
انظر أيضا
عدلمصادر
عدل- ^ ""Michael Faraday"". مؤرشف من الأصل في 2006-05-08. اطلع عليه بتاريخ 2009-10-31.نسخة محفوظة 10 سبتمبر 2016 على موقع واي باك مشين.
- ^ How Faraday cage Work نسخة محفوظة 11 يناير 2020 على موقع واي باك مشين.
- ^ Faraday Cage نسخة محفوظة 01 فبراير 2018 على موقع واي باك مشين.
- ^ J. D. Krauss, Electromagnetics, 4Ed, McGraw-Hill, 1992, ISBN 0-07-035621-1
- ^ "القنبلة الكهرومغناطيسية". مؤرشف من الأصل في 2014-05-05.
- ^ "جراب هواتف يعمل على مبدء قفص فارداي لمنع وصول المتطفلين". مؤرشف من الأصل في 2016-06-24. اطلع عليه بتاريخ أغسطس 2020.
{{استشهاد ويب}}: تحقق من التاريخ في:|تاريخ الوصول=(مساعدة) - ^ Adam Savage & ArcAttack - Back In Black نسخة محفوظة 02 يناير 2018 على موقع واي باك مشين.
- ^ Star Wars Imperial March on Tesla Coils - ArcAttack at MakerFaire 2013 نسخة محفوظة 31 يناير 2017 على موقع واي باك مشين.
