Klatka Faradaya – czym jest i jak działa?

Klatka Faradaya w świecie fizyki jest znana już od prawie dwóch stuleci i nadal znajduje szerokie zastosowanie. Zasada jej działania jest bardzo prosta, ponieważ opiera się na podstawowych prawach fizyki. A co więcej - kilka klatek Faradaya jest w twoim bezpośrednim otoczeniu.

Klatka Faradaya – czym jest i jak działa?
Źródło zdjęć: © Pixabay.com
23

Co to jest klatka Faradaya?

Klatka Faradaya to osłona elektrostatyczna, która chroni urządzenia przed działaniem zewnętrznego pola elektrycznego. Występuje często w postaci metalowego, zamkniętego naczynia bądź gęstej siatki. Klatka Faradaya służy niekiedy do gromadzenia ładunków elektrycznych.

Klatkę Faradaya wymyślił i skonstruował w 1836 roku fizyk, Michael Faraday, w celu zademonstrowania prawa elektrostatyki.

Jak działa klatka Faradaya?

Na powierzchni przewodnika potencjał jest w każdym miejscu równy. Z tego względu pole elektryczne nie wnika do wnętrza Klatki Faradaya. Wewnątrz zatem nie występuje pole elektryczne i nie ma znaczenia, jak silnie ta klatka jest naładowana.

Ładunki w przewodniku przesuwają się w momencie pojawienia się pola elektrycznego. Te ładunki, które znajdują się na powierzchni klatki Faradaya, tworzą pole wewnątrz klatki, które ma przeciwny zwrot do pola zewnętrznego. Ładunki przesuwają się cały czas aż do momentu, kiedy pole elektryczne na zewnątrz klatki Faradaya zostanie zrównoważone przez pole, które wytworzyło się na powierzchni metalu. W wyniku tego zjawiska pola elektrycznego nie będzie w metalu, a po jednej stronie klatki Faradaya będzie ładunek ujemny, po drugiej zaś – ładunek dodatni.

Klatka Faradaya – zastosowanie w życiu codziennym

Tak naprawdę trudno spotkać przedmiot, będący idealną klatką Faradaya, który jednocześnie jest przedmiotem wykorzystywanym w naszych codziennych czynnościach. Twierdzi się bowiem, że korpus kuchenki mikrofalowej jest jednym z rodzajów klatki Faradaya. Wewnątrz mikrofalówki fale o pewnej długości odbijają się, powodując zwiększenie temperatury i nie wydostają się poza korpus. Nawet przezroczyste drzwiczki mikrofalówki, przez które obserwujemy podgrzewane danie, są pokryte ochronną siatką.

Twierdzi się również, że samolot jest swego rodzaju klatką Faradaya, gdyż przepływający przez kadłub samolotu prąd po uderzeniu pioruna indukuje pole magnetyczne oraz pole elektryczne wewnątrz tego kadłuba, w związku z czym podróżujący nie są bezpośrednio narażeni na niebezpieczeństwo. Jednakże należy wiedzieć, że w wyniku takiego zdarzenia układy elektroniczne oraz układy hydrauliczne mogą przestać działać sprawnie, co oczywiście może spowodować katastrofę.

Mówi się także, że samochód jest przykładem klatki Faradaya i w zasadzie dla ludzi jest on faktycznie miejscem bezpiecznym podczas burzy, gdyż nie przenika przez niego prąd.

Jednakże warto wiedzieć, że klatki Faradaya są stosowane w wielu innych dziedzinach życia, głównie w celach ochronnych, np. w pomieszczeniach medycznych, gdzie wykonuje się badanie rezonansem magnetycznym.

Wybrane dla Ciebie

Nowy ukraiński bat na Rosjan. Jest z płyty pilśniowej i karbonu
Nowy ukraiński bat na Rosjan. Jest z płyty pilśniowej i karbonu
Niemcy i Brytyjczycy się zbroją. Opracują nową potężną broń
Niemcy i Brytyjczycy się zbroją. Opracują nową potężną broń
Kolejna broń z Polski dla Ukrainy. Padła jasna deklaracja
Kolejna broń z Polski dla Ukrainy. Padła jasna deklaracja
Nowy chip naśladuje mózg i oko. Szykuje się prawdziwa rewolucja w technologii
Nowy chip naśladuje mózg i oko. Szykuje się prawdziwa rewolucja w technologii
Przełomowy metabot. To robot i materiał w jednym
Przełomowy metabot. To robot i materiał w jednym
Zakończą dostawy F-16 dla Ukrainy już w tym roku. Kraj NATO zdecydował
Zakończą dostawy F-16 dla Ukrainy już w tym roku. Kraj NATO zdecydował
AI i długowieczność. Jak algorytmy wpłyną na długość życia?
AI i długowieczność. Jak algorytmy wpłyną na długość życia?
Rosjanie zdobyli sprzęt NATO. Nie takiego finału się spodziewali
Rosjanie zdobyli sprzęt NATO. Nie takiego finału się spodziewali
Biokomputery zasilane ludzkimi neuronami przyszłością AI? To już się dzieje
Biokomputery zasilane ludzkimi neuronami przyszłością AI? To już się dzieje
Cios w ukraińskie lotnictwo. Kolejny myśliwiec F-16 stracony
Cios w ukraińskie lotnictwo. Kolejny myśliwiec F-16 stracony
Są niebezpieczne. Ocieplenie klimatu powoduje ekspansję tych grzybów
Są niebezpieczne. Ocieplenie klimatu powoduje ekspansję tych grzybów
Są potrzebne nad Pacyfikiem. Armia USA poszukuje dronów dalekiego zasięgu
Są potrzebne nad Pacyfikiem. Armia USA poszukuje dronów dalekiego zasięgu