تو دنیای ما کلی قانون هست، البته اینجا قرار نیست راجع به قانون هایی که ما انسان ها گذاشتیم مثل قوانبن رانندگی صحبت کنیم. آیا تا حالا شنیدی که بعضی وسایل میتونن جلوی برق یا موجهای عجیبوغریب رو بگیرن؟ مثلاً یه جعبه خاص که اگه موبایلت رو بذاری توش، دیگه زنگ نمیخوره!
اسم این جعبهی جادویی، قفسه فارادی هست.
بیا تا باهم کشفش کنیم!
قفسه فارادی چیه؟
قفسه فارادی (Faraday Cage) یه وسیله است که مثل یک سپر عمل میکنه و جلوی عبور برق و موجهای الکترومغناطیسی رو میگیره. این وسیله کمک میکنه که بعضی دستگاهها آسیب نبینن یا مزاحمتی براشون پیش نیاد.
قانون قفسه فارادی چی هست؟!
قانون قفسه فارادی میگه:
اگه یک جسم رسانا (مثل فلز) دور یک چیزی رو بگیره، میتونه جلوی عبور موجهای الکترومغناطیسی و الکتریکی رو بگیره.
یعنی چی؟ یعنی وقتی یه موج (مثل موج موبایل یا موج صاعقه) میخواد وارد یه وسیله بشه، قفسه فلزی مثل یه سد جلوی اون وایمیسته!
اون موج به جای اینکه وارد بشه، روی سطح فلز پخش میشه و دیگه به داخل نمیرسه.
یه جورایی انگار قفسه فارادی مثل یه چتر نامرئیه که جلوی بارون موجها رو میگیره تا خیس نشی!
این قانون خیلی مهمه چون باعث شده بتونیم از دستگاههای الکترونیکی توی شرایط خطرناک محافظت کنیم.
این قفسه واقعا شبیه قفسه؟
نه لزوماً! ممکنه به شکل جعبه، کیسه، یا حتی اتاق باشه. اما همیشه از فلزهایی مثل مس یا آلومینیوم ساخته میشه و یه ویژگی مهم داره: برق رو از خودش عبور نمیده، بلکه پخش میکنه.
فارادی کیه؟
مایکل فارادی یه دانشمند انگلیسی بود که تو قرن نوزدهم زندگی میکرد. اون تونست نشون بده که با استفاده از فلز، میتونیم از چیزهای حساس مثل مغز ما یا دستگاهها در برابر موجهای الکتریکی محافظت کنیم.
این قفسه چطوری کار میکنه؟
تصور کن یه طوفان برقی داره میاد. اگه داخل قفسه فارادی باشی، برق از بدنهی فلزی قفسه عبور میکنه و نمیذاره که به داخل بیاد.
یعنی داخل قفسه، برق یا موجهای مزاحم نمیتونن وارد بشن.
کجاها از قفسه فارادی استفاده میشه؟
در هواپیماها: برای محافظت از دستگاههای حساس هنگام صاعقه
در موبایلها یا لپتاپها: بعضی کیفها یا جعبهها مخصوص محافظت در برابر دزدی اطلاعات ساخته میشن
در آزمایشگاهها: وقتی نمیخوایم دستگاهها با موجهای بیرونی قاطی بشن
در بیمارستانها: مثل MRI که محیط بدون موج نیاز داره
جریان برق داخل قفسه فارادی کجا میره؟!
تا حالا فکر کردی وقتی یه موج برق یا صاعقه به قفسه فارادی برخورد میکنه، چی میشه؟
نکنه واردش میشه؟ یا میسوزه؟ نه نه، بیاید با هم بفهمیم!
وقتی جریان برق به سطح فلزی قفسه میخوره، اون برق روی سطح پخش میشه.
یعنی به جای اینکه وارد داخل بشه، دور قفسه حرکت میکنه و بعدش از راههایی که به زمین وصله، به زمین منتقل میشه.
به این میگن: تخلیهی ایمن به زمین.
مثل وقتی که آب بارون از روی سقف میریزه و از لولهها به زمین میرسه.
پس جواب سوال اینه:
برق وارد داخل نمیشه، بلکه دور قفسه پخش میشه و از طریق فلز به زمین میره.
به همین خاطره که قفسه فارادی مثل یه نگهبان باهوش، همهی خطرها رو بیرون نگه میداره!
اگه رعدو برق به بدنه هواپیما بخوره چی میشه؟!
ممکنه فکر کنی اگه رعد و برق به هواپیما بخوره، همه چی میسوزه یا هواپیما سقوط میکنه!
اما واقعیت جالبه: تقریباً هر هواپیما مسافربری مثل یه قفسه فارادی غولپیکره!
بدنه هواپیما از فلز ساخته شده و این فلز باعث میشه وقتی برق صاعقه به هواپیما برخورد میکنه،
برق فقط روی بدنه پخش میشه و هیچ آسیبی به داخل هواپیما یا مسافرا نمیرسه.
در واقع، برق از نقطه برخورد وارد بدنه میشه و از جای دیگهای (مثلاً نوک بال یا دم هواپیما) خارج میشه
و به راحتی در هوا پخش میشه.
پس نگران نباش!
هواپیماها طوری طراحی شدن که بتونن با خیال راحت از دل رعد و برق هم عبور کنن.
این یکی از جاهایی هست که قفسه فارادی نقش نجاتدهندهی خودش رو خیلی خوب بازی میکنه!
یه آزمایش جالب از قفسه فارادی:
یک جعبه فلزی (مثل جعبه بیسکویت) بردار و موبایلت رو بذار داخلش. درِ جعبه رو ببند. حالا با موبایلت تماس بگیر!
زنگ نمیخوره، درسته؟ این یعنی قفسه فلزی جلوی موجها رو گرفته.
(فقط یادت نره با بزرگترها انجامش بدی!)
در آخر باید بگم که قفسه فارادی یه چیز جادویی نیست، ولی مثل یه قهرمان نامرئی جلوی موجها و برق رو میگیره!
حالا تو هم میتونی مثل یه دانشمند کوچولو، دربارهی دنیاهای نامرئی اطرافت بیشتر بدونی فقط کافیه وارد وبسایت بشی و بقیه مطالب علمی سایت رو بخونی:)
