Ein Faradayscher Käfig ist ein Käfig aus Metall oder einem guten Leiter. Er ist nach dem englischen Physiker Michael Faraday benannt, dem Begründer des Elektromagnetismus. Ein Faradayscher Käfig ist ein Gerät, mit dem das Prinzip des isoelektrischen Potenzials, der elektrostatischen Abschirmung und der Hochspannungselektrifizierung demonstriert wird. Er besteht aus einem Käfig, einer Hochspannungsstromversorgung, einer Spannungsanzeige und einem Steuerabschnitt. Der Käfig ist mit der Erde verbunden. Die Hochspannungsstromversorgung liefert über einen Strombegrenzungswiderstand eine Hochspannung von 100,000 VDC an den Entladungsstab. Wenn die Spitze des Entladungsstabs 10 cm vom Käfigkörper entfernt ist, entsteht der Entladungsfunke. Gemäß dem elektrostatischen Gleichgewichtszustand des Erdungsleiters ist der Käfig ein Alloster, die interne Potenzialdifferenz ist Null, das elektrische Feld ist Null und die Ladung ist auf der Außenfläche des Entladungsstabs verteilt.
Abstrakt:
Ein Faradayscher Käfig ist ein Metallgehäuse, das das Eindringen oder Entweichen des elektromagnetischen Felds verhindert. Ein idealer Faradayscher Käfig besteht aus einer ununterbrochenen, perfekt leitfähigen Schicht. In der Praxis kann dieser Idealzustand nicht erreicht werden, aber durch die Verwendung feinmaschiger Kupfersiebe. Für eine optimale Leistung sollte der Faradaysche Käfig direkt geerdet werden.
Anwendung:
Die Demonstration des Faradayschen Käfigs veranschaulicht das Prinzip der Arbeit unter Spannung für Hochspannungsarbeiter. Die SchutzkleidungfürDer Hochspannungsantrieb besteht aus Metalldraht. Bei Kontakt mitsmit dem Hochspannungskabel wird ein gleiches Potential gebildet, so dassStrom fließt nichtden Körper des Bedieners, was einen guten Schutz bietet.Ein Auto ist beispielsweise ein Faradayscher Käfig. Da die Autohülle eine große Metallhülle ist, bildet sich ein Isomer. Wenn der Fahrer bei Gewitter fährt, müssen die Insassen des Autos keine Angst haben, vom Blitz getroffen zu werden.
Durch die Vorführung des Faradayschen Käfigs wurde auch gezeigt, dass der am Gehäuse geerdete Faradaysche Käfig elektromagnetische Störungen von innerhalb und außerhalb des Käfigs wirksam blockieren und somit für eine elektrostatische Abschirmung sorgen kann.Mit diesem Prinzip erden Wissenschaftler und Techniker viele Metallgehäuse von Präzisionsinstrumenten und -geräten und vermeiden so wirksam unnötige elektromagnetische Störungen und Blitzeinschläge.