В 1830-х годах XIX века английский физик и химик Майкл Фарадей работал над новаторским открытием, впоследствии получившим его имя.
Фарадей впервые наглядно показал, что электрический заряд сосредоточен только на поверхности проводника, а не во всем его объеме. Таким образом, внутри этого проводника не действует электромагнитное поле. В данном случае мы также часто сталкиваемся с термином экранирование электромагнитного поля.
Во время своих исследований Фарадей сконструировал большой куб из медной проволоки. Этот объект с длиной ребра около трех метров заряжен электрическим зарядом. Затем с помощью железного шарика на нити он измерил распределение заряда внутри и снаружи этого куба. Вывод был ясен – электрический заряд только снаружи, а внутри образуется электрическая тень, куда заряд не может проникнуть при определенных условиях.
Фарадей был не только великим ученым, но и способным популяризатором физики, поэтому использовал это явление в своих смелых лекциях. На одной публичной презентации он построил деревянную раму в форме куба, которую покрыл токопроводящим материалом. Сам, сидя внутри этой рамы, давал конструкции заряжаться, пока из нее не начинали лететь искры. Это подтверждало справедливость его открытия. Он не чувствовал воздействия электрического поля и не обнаружил внутри никакого заряда.
Сегодня принцип клетки Фарадея используется в основном в областях, где необходимо защитить людей или оборудование от электромагнитных полей или радиоволн.
Самый известный пример: машина и молния
Самый известный пример, который приводится в связи с клеткой Фарадея: в машину попадает молния, но экипаж остается невредимым.
Феномен работает в данном случае, потому что автомобиль имеет металлический, т.е. токопроводящий корпус. Молния ударяет снаружи кузова, и люди внутри машины остаются целыми. Однако пассажиры могут получить травмы, если в этот момент они коснутся рукой какой-либо металлической части автомобиля.
Подобные ощущения могут возникнуть и у пассажиров на борту самолета — в этом случае молния проходит по металлическому корпусу и никак не проникает внутрь. Это обычное явление для самолетов. Стандартный авиалайнер имеет в среднем один удар молнии в год. С другой стороны, весьма вероятно, что во время полета вы его вообще не заметите и будете больше озабочены турбулентностью, которая обычно сопровождает грозу.
Другие способы применения клетки Фарадея:
Что такое Клетка Фарадея, как она работает и где используется
Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Школа для электрика
