sangkar faraday

Fisik

2022

Kami menjelaskan apa itu sangkar Faraday, sejarahnya, cara kerjanya, dan cara pembuatannya. Juga, contoh dari kehidupan sehari-hari.

Banyak atap berfungsi seperti sangkar Faraday untuk mengisolasi interior dari listrik.

Apa itu sangkar Faraday?

Kandang Faraday adalah wadah yang dilapisi dengan bahan konduktor listrik (seperti pelat logam atau jaring) yang berfungsi sebagai pelindung terhadap efek a Medan listrik datang dari luar negeri.

Banyak elemen yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari menerapkan prinsip sangkar Faraday, misalnya: kabel, oven microwave, mobil dan pesawat terbang. Bentuk dan ukurannya bisa bermacam-macam, begitu juga dengan bahan pelapisnya.

Sejarah sangkar Faraday

Pada tahun 1836 Michael Faraday melakukan eksperimen yang memungkinkannya membangun sangkar isolasi.

Sangkar Faraday dinamai menurut penemunya, fisikawan Inggris Michael Faraday (1791-1867), yang mengamati bahwa bahan konduktif menunjukkan efek pelepasan listrik hanya di bagian luar. Ini tampaknya menunjukkan bahwa muatan pada konduktor didistribusikan sedemikian rupa untuk membatalkan medan listrik internal.

Untuk membuktikannya, pada tahun 1836, Faraday menutupi dinding sebuah ruangan dengan lembaran aluminium. Menggunakan generator elektrostatik, ia menerapkan debit tinggi voltase di luar ruangan tersebut. Dan dengan elektroskop (perangkat yang mendeteksi keberadaan muatan listrik dalam tubuh) dapat memverifikasi bahwa di dalam ruangan medan listrik adalah nol.

Berkat ini dan banyak eksperimen lainnya, Faraday menempati tempat yang menonjol di antara para ilmuwan yang memungkinkan untuk listrik memiliki kegunaan praktis yang kita kenal sekarang.

Bagaimana cara kerja sangkar Faraday?

Ketika medan listrik diterapkan pada wadah yang telah dilapisi dengan aluminium atau mesh logam, wadah berfungsi sebagai konduktor listrik yang terpolarisasi.

Ketika terpolarisasi, konduktor menjadi bermuatan positif ke arah di mana medan elektromagnetik eksternal bergerak dan, pada saat yang sama, menjadi bermuatan negatif dalam arah yang berlawanan, menghasilkan medan listrik yang sama besarnya tetapi berlawanan dengan medan elektromagnetik yang telah terapan.

Jumlah kedua bidang, di dalam wadah atau sangkar Faraday tersebut, akan sama dengan nol. Artinya, bahan konduktif, dengan adanya medan listrik eksternal, selalu mengatur muatannya pada permukaannya sedemikian rupa sehingga medan listrik internal adalah nol.

Bagaimana cara membuat sangkar Faraday?

Membungkus telepon dengan aluminium sepenuhnya akan memblokir sinyalnya.

Membuat sangkar Faraday sederhana: hanya melibatkan penutupan ruang tertentu di dalam bahan konduktif. Bahan-bahan yang diperlukan cukup mudah diakses: layar logam, aluminium foil, kotak atau bahkan tempat sampah baja.

Sebelum melanjutkan, kita harus memperhatikan hal-hal berikut:

  • Jika kita akan menggunakan wire mesh atau grid (seperti yang digunakan untuk kandang ayam), lubang di konduktor itu harus lebih kecil dari panjang sinyal yang akan diblokir.
  • Ruang interior harus benar-benar terisolasi, tanpa retakan.
  • Ketebalan konduktor yang akan digunakan akan tergantung pada frekuensi yang akan diblokir.

Ada banyak cara untuk membuat sangkar Faraday, tetapi dengan eksperimen sederhana ini kita dapat memeriksa efek perisai karakteristiknya:

  • Buat silinder dengan jaring logam dan platform aluminium.
  • Tempatkan radio yang disetel pada platform, lalu pasang silinder wire mesh pada platform. Anda akan segera melihat bagaimana transmisi radio berhenti. Gelombang elektromagnetik yang harus diterima radio terganggu oleh penempatan mesh.
  • Ambil dua ponsel dan verifikasi bahwa mereka dapat membuat dan menerima panggilan tanpa kesulitan. Kemudian bungkus salah satu ponsel dalam selembar aluminium foil. Saat melakukan panggilan ke telepon ini, Anda akan melihat bahwa sinyalnya diblokir.

Contoh sangkar Faraday

Prinsip kerja sangkar Faraday dapat diamati dalam banyak contoh kehidupan sehari-hari:

  • Ketika kita menyadari bahwa ponsel kita tidak berfungsi di dalam lift atau di dalam gedung yang terbuat dari kisi-kisi logam, kita menghadapi manifestasi dari prinsip sangkar Faraday.
  • Oven microwave kami dilengkapi dengan sangkar Faraday untuk mencegahnya ombak melarikan diri ke luar negeri dan memiliki beberapa efek berbahaya pada kita Kesehatan.
  • Jas khusus teknisi listrik yang memperbaiki saluran tegangan tinggi.
  • Saat mengendarai mobil saat badai petir, disarankan untuk tetap berada di dalam kendaraan, karena tubuhnya akan berfungsi seperti sangkar Faraday saat menghadapi petir.
  • Foil logam atau jaring juga ditempatkan di dinding laboratorium MRI tempat MRI dilakukan, untuk mencegah gelombang keluar dan melindungi kesehatan operator.
  • Serangan siber telah menghasilkan pasokan yang signifikan dari produk untuk menghambat gelombang elektromagnetik yang dikirim oleh peretas. Bermacam-macam Bisnis Mereka menawarkan aksesori untuk membuat perangkat kami tidak terlihat di bidang koneksi nirkabel: penutup untuk kunci mobil, ransel, amplop, dompet, atau tas kerja yang dibuat berdasarkan prinsip sangkar Faraday.
!-- GDPR -->