法拉第笼的电磁屏蔽原理


法拉第笼的电磁屏蔽原理

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有人曾经在法拉第笼表演过 , 那里是通电的 。用手触摸后 , 虽然有火花 , 但整个人不会触电 。这就是法拉第笼的神奇之处 。那么能起到这样作用的这个法拉第笼是什么原理呢?
揭示法拉第笼的原理
法拉第笼是由金属或良导体制成的笼子 。看起来很普通 , 其实用处很大 。法拉第笼可以防止电磁场进入或逃逸 。理想的法拉第笼由完整的完美导电层组成 。在实际操作中 , 这种理想状态是达不到的 , 但使用细网铜网可以达到 。
有过这样的示范 。在表演过程中 , 几位观众被邀请进入法拉第笼 , 然后笼门关闭 。操作人员打开电源 , 用放电棒演示放电 。此时 , 即使法拉第笼中的人将手贴在笼壁上 , 使放电棒向手指放电 , 法拉第笼中的人不仅会触电 , 还会体验到电子风的凉意 。
【法拉第笼的电磁屏蔽原理】
很多人肯定会觉得很神奇 , 但是法拉第笼的原理是什么呢?其实这是因为人体触电的原因是身体不同部位存在电位差 , 强电流通过身体 。此时 , 手指虽然靠近放电火花 , 但放电电流通过手指前方的金属网传导到大地 。体内没有电位差 , 没有电流通过 , 所以没有触电的感觉 。
由于静电屏蔽 , 导体的外壳在其内部起作用 ldquo保护 功能 , 使其内部不受外部电场影响 。在工程技术上 , 如果要屏蔽的面积较大 , 也可以使用金属屏蔽网 , 也有很好的屏蔽效果 。在电子仪器中 , 为了避免静电干扰 , 常采用接地的仪器金属外壳作为屏蔽装置 。
法拉第笼的演示说明了高压工人带电作业的原理 。高压作业人员的防护服是用金属丝制成的 , 接触高压线时形成等电位 , 使电流无法通过作业人员的身体 , 起到了很好的防护作用 。例如 , 汽车是一个法拉第笼 。因为车壳是一个很大的金属壳 , 形成一个等位基因 , 所以当司机在雷雨天气行驶时 , 车里的人不用担心被雷击 。
在20世纪50年代 , 建筑物的防雷网络采用法拉第笼系统 , 用金属将建筑物的四个侧面接地 , 形成等位基因 , 以防止雷击 。但是 , 它的静电屏蔽有时会带来麻烦 。如果电梯里没有直放站 , 电梯关闭时 , 手机信号会很差 , 这是电梯的屏蔽作用造成的 。

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