19व्या शतकातील हुशार शास्त्रज्ञ आणि शोधक, मायकेल फॅराडे, वीज, विद्युत चुंबकीय क्षेत्र आणि संबंधित भौतिक घटनांसह सक्रिय कार्यासाठी ओळखले जातात. सर्वात लक्षणीय शोधांपैकी एक म्हणजे फॅराडे पिंजरा नावाची संरक्षणात्मक रचना. ते काय आहे आणि आविष्काराचे कोणते व्यावहारिक मूल्य आहे हे आपण खाली समजू.
सामग्री
फॅरेडे पिंजरा म्हणजे काय
फॅराडे पिंजरा हा उच्च प्रवाहकीय धातूपासून बनवलेल्या भिंती असलेला एक बॉक्स आहे. डिझाइनला बाह्य उर्जा कनेक्शनची आवश्यकता नाही, परंतु, नियम म्हणून, ग्राउंड आहे. सेलचा भौतिक प्रभाव बाह्य घटकाच्या प्रभावाखाली प्रकट होतो, जो इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन आहे.
शिल्डिंग इफेक्ट दर्शविणारी पहिली रचना सामान्य पेशीसारखी दिसत होती, ज्याने या घटनेला हे नाव दिले.खरं तर, "बॉक्स" च्या वायर किंवा छिद्रित भिंती मर्यादित जागेत असलेल्या वस्तू किंवा उपकरणांच्या व्हिज्युअल नियंत्रणासाठी सोयीस्कर आहेत, परंतु त्या सहजपणे घनदाटांनी बदलल्या जाऊ शकतात. मुख्य गोष्ट अशी आहे की सामग्री प्रवाहकीय आहे.
ऑपरेटिंग तत्त्व
फॅराडे पिंजऱ्याची क्रिया या वस्तुस्थितीवर आधारित आहे की जेव्हा ते कंडक्टरमध्ये प्रवेश करते तेव्हा चार्ज त्याच्या पृष्ठभागावर वितरीत केला जातो, तर आतील बाजू तटस्थ राहते. खरं तर, संपूर्ण सेल, ज्यामध्ये प्रवाहकीय सामग्री असते, एकच कंडक्टर असते, ज्याचे "शेवट" विरुद्ध चार्ज घेतात. परिणामी विद्युत प्रवाह एक फील्ड तयार करतो जे बाह्य प्रभावांची भरपाई करते. अशा संरचनेच्या आतील भागात विद्युत क्षेत्राची ताकद शून्य असते.
विशेष म्हणजे, जर सेलच्या आत फील्ड तयार केले असेल तर त्याचा प्रभाव देखील कार्य करतो. तथापि, या परिस्थितीत, चार्ज ग्रिड किंवा इतर प्रवाहकीय विमानाच्या आतील पृष्ठभागावर वितरीत केला जाईल आणि बाहेरून आत प्रवेश करू शकणार नाही.
इंग्रजी परिभाषेत, CF “फॅराडे शील्ड”, म्हणजेच “फॅराडे शील्ड/स्क्रीन” सारखा आवाज येतो. ही संकल्पना डिव्हाइसचे सार चांगल्या प्रकारे व्यक्त करते, जी ढाल किंवा संरक्षक स्क्रीनप्रमाणे, त्यातील सामग्रीवर परिणाम करणारे किरण प्रतिबिंबित करते.
हे लक्षात ठेवले पाहिजे की शिल्डिंग प्रभाव केवळ वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्रावर कार्य करतो. हे स्थिर किंवा किंचित परिवर्तनशील चुंबकीय प्रभावामध्ये हस्तक्षेप करत नाही, उदाहरणार्थ, पृथ्वीची नैसर्गिक चुंबकीय क्षमता.
फॅराडे चेंबर उच्च-फ्रिक्वेंसी रेडिएशन प्रतिबिंबित करेल की नाही हे निर्धारित करण्यासाठी, ग्रिड पेशींचा आकार (जर प्रवाहकीय भाग पिंजऱ्याच्या स्वरूपात बनविला गेला असेल तर) आणि अभिनय लहरीची तरंगलांबी जाणून घेणे पुरेसे आहे.दुसरे मूल्य पहिल्यापेक्षा मोठे असल्यास बांधकाम प्रभावी आहे.
CF प्रभाव लागू करण्याचे क्षेत्र
फॅराडेने शोधलेल्या प्रभावाचा केवळ वैज्ञानिक अर्थच नाही, तर त्याचा व्यापक व्यावहारिक उपयोगही आहे. फॅराडे पिंजराचे सर्वात सोपे उदाहरण दैनंदिन जीवनात आढळू शकते, ते जवळजवळ कोणत्याही स्वयंपाकघरात असते - हे मायक्रोवेव्ह ओव्हन आहे. त्याच्या शरीराच्या पाच भिंती बर्यापैकी जाड स्टीलच्या प्लेट्सच्या बनलेल्या आहेत आणि दरवाजाच्या काचेच्या दोन थरांमध्ये एक धातूचा थर आहे ज्यामध्ये चांगले दृश्यमानतेसाठी छिद्रे आहेत.
आरएफ केबिन
रेडिओ-फ्रिक्वेंसी केबिन ही एक खोली आहे जी विद्युत, चुंबकीय आणि रेडिओ उत्सर्जनाच्या प्रभावापासून वेगळी असते, सामान्यतः लहान क्षेत्र. त्याच्या भिंती, मजला आणि कमाल मर्यादा अत्यंत प्रवाहकीय जाळीने सुसज्ज आहेत जी बंद परंतु अदृश्य पिंजरा बनवतात.
एमआरआय खोल्या
चुंबकीय अनुनाद निदानासाठी वैद्यकीय टोमोग्राफसारख्या उच्च-सुस्पष्ट उपकरणांना बाह्य इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरींपासून काळजीपूर्वक संरक्षण आवश्यक आहे. बाहेरील थोडासा प्रभाव अभ्यासाच्या परिणामावर परिणाम करू शकतो, म्हणून ज्या खोलीत एमआरआय युनिट आहे ती खोली पूर्णपणे संरक्षित आहे.
प्रयोगशाळा
प्रयोगशाळेतील संशोधनात, अचूक परिणाम प्राप्त करण्यासाठी, केवळ प्रगत उपकरणे वापरणेच नव्हे तर चुंबकीय आणि विद्युत क्षेत्रासारख्या बाह्य घटकांपासून विश्वसनीयरित्या संरक्षित करणे देखील महत्त्वाचे आहे.
हे समजले पाहिजे की हे केवळ विशिष्ट स्त्रोतांकडून दिशात्मक किरणोत्सर्गाचा संदर्भ देत नाही तर वातावरणात, विशेषत: लोकसंख्या असलेल्या भागात आणि त्यांच्या आसपासच्या भागात सतत उपस्थित असलेल्या विद्युत चुंबकीय आवाजाचा देखील संदर्भ देते.
CF प्रभावासह उपकरणांच्या उच्च-गुणवत्तेच्या संरक्षणासाठी, विशेष डिझाइन गणना आणि व्यावसायिक स्थापना आवश्यक आहे.
संरक्षक सूट
इलेक्ट्रिक शॉकची उच्च संभाव्यता असलेल्या भागात काम करणार्या लोकांसाठी, विशेष सूट विकसित केले गेले आहेत. त्यांचा वरचा थर धातू-युक्त फॅब्रिकचा बनलेला असतो आणि इन्सुलेट सामग्रीद्वारे शरीरापासून वेगळे केले जाते. अवशिष्ट स्थिर किंवा विद्युत प्रवाहाच्या घटनेत, चार्ज किटच्या बाह्य शेलमधून खाली वाहतो.
उच्च-व्होल्टेज लाइनसह काम करताना संरक्षणात्मक कपडे अपरिहार्य आहेत. डी-एनर्जाइज्ड देखील, ते अनेक किलोमीटरच्या विद्युत तारांमुळे स्थिर चार्जची धोकादायक पातळी राखून ठेवतात.
मनोरंजनाच्या जगात
रंगमंचावर रंगीतपणे प्रदर्शित केलेला CF प्रभाव अतिशय नेत्रदीपक आहे. या प्रकरणात, सहसा साधा पिंजरा वापरला जात नाही, परंतु खडबडीत जाळीने बनविलेले वजनहीन कवच किंवा सामान्य कपड्यांसारखे दिसणारे विशेष डिझाइन केलेले सूट देखील वापरले जाते. या प्रकरणात, विद्युत् प्रवाह शक्य तितक्या प्रभावीपणे पुरविला जातो, उदाहरणार्थ, टेस्ला कॉइल किंवा तत्सम उपकरणे वापरून जे इलेक्ट्रोस्टॅटिक जनरेटरमधून चार्ज तयार करतात.
आपल्या स्वत: च्या हातांनी फॅराडे पिंजरा बनवणे
दैनंदिन जीवनात, संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक "स्टफिंग" मध्ये अडथळा आणू शकतील अशा विविध लहरींच्या क्रियेपासून गॅझेट "लपविण्यासाठी" घरगुती CF तयार करणे आवश्यक असू शकते.
अशा डिझाइनचे उदाहरण म्हणजे प्लायवुड बॉक्स विशिष्ट प्रकारे पूर्ण केले जाते. प्लायवुड एक इन्सुलेट थर म्हणून काम करत असल्याने, ते पूर्णपणे स्वच्छ आणि कोरडे असले पाहिजे. आपण आपल्या स्वत: च्या हातांनी बॉक्स एकत्र करू शकता किंवा ते तयार करू शकता - मुख्य गोष्ट अशी आहे की नखे किंवा इतर धातूच्या फास्टनर्सचा वापर न करता ते एकत्र केले जाऊ शकते. विधानसभा अनेक टप्प्यात चालते:
- प्लायवुडच्या भिंती किंवा त्यांच्या रिक्त स्थानांच्या आकारानुसार अन्न फॉइल विभागांमध्ये विभागले गेले आहे.
- भविष्यातील बॉक्सची पृष्ठभाग बाहेरून फॉइलने ट्रिम केली जाते. या प्रकरणात, त्याची चमकदार बाजू बाहेरच्या दिशेने वळली पाहिजे.
- भिंती चिकटलेल्या टेपने आतून बांधल्या जातात आणि बॉक्सच्या तळाशी माउस पॅडची एक जोडी ठेवली जाते.
- हे काळजीपूर्वक तपासले जाते की झाकणाच्या बंद स्थितीत, फॉइलचा थर थोडासा अंतर आणि तोडल्याशिवाय सतत कवच बनवतो.
दुसरा पर्याय असे गृहीत धरतो की मेटल टाकी (पॅन, बॉक्स, बॉक्स इ.) फॅराडे पिंजराचा आधार म्हणून काम करते, ज्याच्या आत कार्डबोर्ड, त्याच प्लायवुड किंवा इतर सामग्रीपासून इन्सुलेशन बनविले जाते. या डिझाइनसाठी झाकणाच्या स्नग फिटची स्थिती वर वर्णन केलेल्यापेक्षा कमी महत्त्वाची नाही.
मला ग्राउंडिंग करण्याची गरज आहे का?
CF ग्राउंडिंगच्या गरजेवर एकमत नाही. मोठ्या स्ट्रक्चर्स आणि विशेषत: शक्तिशाली इलेक्ट्रिक डिस्चार्जमुळे प्रभावित होऊ शकतील अशा संरचनांना ग्राउंड करणे अनिवार्य आहे.
ग्राउंडिंग, अर्थातच, आपत्कालीन परिस्थितींपासून संरक्षण करते जेव्हा संचयित मजबूत चार्ज हवेतून "ब्रेक" करू शकतो आणि जवळच्या वस्तू किंवा व्यक्तीला आदळू शकतो.
होममेड फॅरेडे पिंजरा चाचणी
सराव मध्ये फॅराडे पिंजरा च्या तत्त्वाची चाचणी करण्यासाठी, कॉम्पॅक्ट बॅटरी-चालित रेडिओ वापरणे सर्वात सोयीचे आहे. ते जास्तीत जास्त व्हॉल्यूमवर चालू केले पाहिजे आणि उपलब्ध सर्वात शक्तिशाली FM चॅनेलवर ट्यून केले पाहिजे. सेल काम करत असल्यास, त्यातील रेडिओ शांत केला जाईल.
जर रिसीव्हर थोडासा, परंतु ऐकण्यायोग्य असेल तर याचा अर्थ असा आहे की शंभर टक्के स्क्रीनिंग साध्य करणे शक्य नाही आणि प्रवाहकीय स्तरातील अंतर शोधले पाहिजे.
स्वयं-एकत्रित कॅमेरा आणि मोबाइल फोनच्या चाचणीसाठी योग्य. एकदा आत गेल्यावर, ते बेस स्टेशनवरून सिग्नल प्राप्त करणे थांबवेल, म्हणजेच, जेव्हा तुम्ही कॉल कराल, तेव्हा तुम्हाला मोबाइल ऑपरेटरच्या स्वयंचलित माहिती देणाऱ्याकडून संबंधित संदेश ऐकू येईल.
तत्सम लेख:
