法拉第笼子如何工作

早期的科学家知道闪电占据了各种惊人的权力的秘密。本富兰克林进行了许多试图解开电力的奥秘的实验。

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它是本·富兰克林他帮助激发了法拉第笼背后的许多想法。当然，富兰克林在他辉煌的职业生涯中有一部分时间是在雷雨中放风筝，试图吸引闪电，因此他对电的变化无常和概念多少有些了解。

1755年，富兰克林开始玩弄电以新的方式。他通过电气品脱致电，并将不带电的软木球连接到非导电丝线上。他降低了球，直到它触动了罐的底部，并观察到球不会被罐的内侧吸引。然而，当富兰克林撤回软木球并在电气罐的外部晃动时，球立即吸引到罐的表面上。

富兰克林被电力的相互作用和带电和不带电物体的相互作用。他在给同事的一封信中承认了：“你需要原因;我不知道。也许你可能会发现它，然后你会对我沟通。”

几十年后，一位名叫迈克尔·法拉第的英国物理学家和化学家做了其他相关的观察——也就是说，他意识到电导体(如金属笼)，当带电时，只在其表面显示出这种电荷。它对导体内部没有影响。

法拉第再次证实了这一观察结果，他在一个房间里铺上金属箔，然后用静电发生器给箔充电。他把一个验电器(一种检测电荷的装置)，正如他所预料的那样，显示器显示房间内没有电荷。电荷只是沿着箔片的表面移动，根本没有穿透房间。

法拉第进一步审查了他着名的冰桶实验。在这项测试中，他基本上通过将带电的黄铜球降至金属杯中来基本上重复的富兰克林的想法。正如预期的那样，他的结果与富兰克林的结果相同。

这个概念有各种各样惊人的应用，但这里有一个与任何坐过飞机的人相关。想象一下，乘坐一架突然被闪电击中的飞机。这种情况并不罕见——实际上经常发生，但飞机和乘客不会受到影响。这是因为铝制机身形成了法拉第笼。来自闪电可以无害地通过飞机表面，而不会损坏飞机内的设备或人员。

真的，它不令人震惊。这只是科学。在下一页上，你会看到这种聪明的笼子设计如何真正有效。

为了理解法拉第笼是如何工作的，你需要对它有一个基本的了解电在导体运营。这个过程很简单:金属物体，如铝网，是导体，并具有电子(带负电荷的粒子)。当不存在电荷时，导体中混合的正负粒子数量大致相同。

如果一个带电荷的外部物体靠近导体，正负粒子就会分离。带有与外部电荷相反电荷的电子被吸引到外部物体上。带有与外部物体相同电荷的电子被排斥并远离该物体。这种费用的再分配叫做静电感应．

对于存在的外部带电物体，正极和负粒子在导体的相对侧上卷起来。结果是对相对的电场，其消除了金属导体内外电荷的电荷的领域。然后，铝网内的净电荷为零。

这才是真正的关键。虽然导体内部没有电荷，但相反的电场确实有重要的作用——它屏蔽了内部，使其免受外部静电和电磁辐射的影响，比如无线电波和微波炉。这就是法拉第笼的真正价值所在。

这种屏蔽的有效性取决于网箱的结构。不同金属导电率的变化，如铜或铝，影响笼的功能。筛网或网孔的大小也会改变网箱的性能，并且可以根据您想要从网箱内部排除的电磁辐射的频率和波长进行调整。

法拉第笼有时还有别的名字。它们可以被称为法拉第盾牌，射频（无线电频率）笼子,或EMF（电动力量）笼子．

不管你怎么称呼它们，法拉第笼最常用于科学实验室，无论是在实验中还是在产品开发中。在下一页，你会发现工程师们是如何将这些巧妙的护盾进行测试的。

他来自一个贫穷的家庭，作为孩子的教育很少，但迈克尔法拉德成为世界上最着名和着名的科学家之一。

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人们使用法拉第笼的目的广泛——有时是在深奥的实验室环境中，有时是在普通产品中。例如，你的车基本上就是一个法拉第笼。这是笼子的作用，不是橡胶轮胎，在附近被雷击时可以保护你。

很多建筑物也充当了法拉第笼，如果只是偶然。用金属钢筋或金属钢筋或金属钢筋散落的膏药或混凝土墙，他们经常肆虐无线互联网网络和手机信号。

但屏蔽效应往往对人类有益。微波炉则相反，将电波困在一个笼子里，快速烹饪你的食物。有屏幕的电视电缆通过减少干扰，有助于保持清晰的图像。

电力线路管理员经常穿着利用法拉第笼概念特制的衣服。在这些防护服中，线路工人可以在高压电线上工作，大大降低了触电的风险。

政府可以通过在重要的电信设备周围建造法拉第笼来保护它们免受雷击和其他电磁干扰。大学和企业的科学实验室采用先进的法拉第笼，完全排除所有外部电荷和电磁辐射，为各种实验和产品开发创造一个完全中性的测试环境。

有趣的？保持阅读，您将看到其他野生方式，这种简单的笼子效果用于用于复杂的目的。

微波炉是一种使用法拉第笼的常见产品。他们不是把微波炉关在外面，而是强迫微波炉进入一个小的烹饪室，“核武器”你的食物。

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路过医院你会发现法拉第笼的形式是MRI.（磁共振扫描）房间。核磁共振扫描依靠强大的磁场对人体进行医学上有用的扫描。核磁共振室必须被屏蔽，以防止杂散电磁场影响病人的诊断图像。

法拉第笼也有很多政治和军事用途。政客们可能会选择只在屏蔽了窃听技术的房间里讨论敏感问题。所有现代武装部队都依赖电子设备来进行通信和武器系统，但有一个问题——这些系统很容易受到攻击是员工（电磁脉冲)，这可能是一个结果太阳风暴甚至是人为的电磁脉冲攻击。为了保护关键系统，军方有时会使用防护掩体和车辆。

出于同样的原因，法拉第笼在生存主义亚文化中是一个受欢迎的主题。这些人鼓吹自给自足，在面对人为或自然灾害时不信任政府的反应，他们相信应该使用自制的法拉第笼来屏蔽所有重要的电子设备。万一世界末日灾难罢工时，他们仍会拥有短波收音机和其他高科技工具，这些工具可能是救星。

即使你不是特别担心世界末日的场景，法拉第笼可能每天都在你的生活中扮演一个角色。这些笼子利用了物理学的一个基本原理，帮助世界各地的人们将这些原理付诸实践——为了安全、奢华、方便，并帮助进一步推动更令人兴奋的技术进步。

最初发布时间：2011年6月28日