Klatka Faradaya
Klatka Faradaya to metalowy ekran chroniący przed polem elektrostatycznym, stworzony przez Michaela Faradaya w 1836 roku. Jego działanie opiera się na zasadzie, że potencjał elektryczny na powierzchni idealnego przewodnika jest jednorodny, co uniemożliwia przenikanie pola elektrycznego do wnętrza metalu.
Zasada działania
Wewnątrz klatki Faradaya, niezależnie od ładunku, pole elektryczne nie występuje. Przewodniki mają wystarczającą przewodność, by kompensować różnice potencjału. Proces ten można opisać następująco:
- W momencie pojawienia się pola elektrycznego ładunki w przewodniku przesuwają się w wyniku indukcji.
- Na powierzchni klatki powstaje pole elektryczne przeciwdziałające polu zewnętrznemu.
- Ładunki przesuwają się, aż pole wewnętrzne zrównoważy pole zewnętrzne, eliminując pole elektryczne w metalu.
- W wyniku tego przesunięcia jedna strona klatki uzyskuje ładunek ujemny, a druga dodatni.
Klatka może być wykonana z metalowej siatki, która nie przepuszcza fal o długości znacznie większej niż rozmiar otworów.
Poglądy na temat zastosowania klatki Faradaya
Istnieje pogląd, że samoloty są odporne na uderzenia piorunów dzięki efektowi klatki Faradaya. Chociaż pasażerowie są względnie bezpieczni, delikatna elektronika i systemy hydrauliczne mogą ulec uszkodzeniom wskutek indukowanych pól elektrycznych. Historie wypadków lotniczych, takich jak przypadek lotu Pan Am 214, pokazują, że uderzenie pioruna może prowadzić do poważnych awarii.
Podobnie, samochód również działa jak klatka Faradaya, jednak nie jest nią idealnie ze względu na okna. Samochód skutecznie chroni przed elektrostatyką, ale nie dla fal radiowych krótkich, dlatego anteny muszą być umieszczone na zewnątrz pojazdu. Fale ultrakrótkie są osłabiane w mniejszym stopniu, co sprawia, że telefon komórkowy działa w samochodzie bez większych problemów.
