Τι είναι ένα κλουβί Faraday;

Είναι πολύ πιθανό να ξυπνήσατε σήμερα το πρωί σε ένα κλουβί Faraday, να φτιάξατε το πρωινό σας σε ένα άλλο και να οδηγήσατε έναν στη δουλειά. Ανάλογα με τη συγκεκριμένη δουλειά σας, μπορεί να έχετε περάσει μεγάλο μέρος της ημέρας σας μπροστά σε ένα ακόμη κλουβί Faraday.

Η έννοια του κλωβού Faraday αποδίδεται λογικά στον Michael Faraday, έναν πρωτοπόρο του 19ου αιώνα στον τομέα της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας. Ο Faraday μελέτησε το έργο παλαιότερων επιστημόνων όπως ο Benjamin Franklin και θεώρησε ότι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα έρεαν φυσικά γύρω από την επιφάνεια των αγώγιμων υλικών, όχι μέσω αυτών. Για παράδειγμα, εάν ένα μεταλλικό κουτί που περιέχει ένα ποντίκι τοποθετηθεί απευθείας στη διαδρομή ενός ηλεκτρικού ρεύματος, η ηλεκτρική ενέργεια θα έρεε πάνω από το κουτί αλλά όχι στο διαμέρισμα με το ποντίκι. Το ποντίκι δεν θα πάθει ηλεκτροπληξία. Ένα τέτοιο κουτί θα θεωρηθεί κλουβί Faraday.

Η σημαντική ιδέα που πρέπει να θυμάστε είναι ότι ένα κλουβί Faraday λειτουργεί ως ασπίδα ενάντια στις επιδράσεις της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας. Όταν ένα αυτοκίνητο χτυπηθεί από κεραυνό, ο μεταλλικός σκελετός αφαιρεί την ηλεκτρική ενέργεια από τους επιβάτες που βρίσκονται μέσα. Η πόρτα του φούρνου μικροκυμάτων έχει μια οθόνη που εμποδίζει την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια να διαφύγει στο δωμάτιο. Τα ηλεκτρονικά μέρη που παράγουν ραδιοσυχνότητες συχνά προστατεύονται από κλωβούς Faraday που ονομάζονται ασπίδες ραδιοσυχνοτήτων. Ακόμη και ένα κτίριο από σκυρόδεμα ενισχυμένο με μόλυβδο ή ράβδο οπλισμού μπορεί να θεωρηθεί κλουβί Faraday.

Λίγοι καταναλωτές ηλεκτρονικών προϊόντων θα ζητούσαν ποτέ από τον πωλητή ένα κλουβί Faraday, αλλά οι σχεδιαστές και οι μηχανικοί κατανοούν πολύ καλά τη σημασία της ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης. Κάθε φορά που χρησιμοποιούνται ευαίσθητα ηλεκτρονικά εξαρτήματα σε μηχανήματα, γενικά υπάρχει κάποια μορφή θωράκισης, είτε πρόκειται για το μεταλλικό κέλυφος του μηχανήματος, είτε για κάψουλα είτε για ένα καλώδιο γείωσης. Εάν τα ηλεκτρονικά μέρη παράγουν ηλεκτρομαγνητική ενέργεια από μόνα τους, πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένας κλωβός Faraday για την προστασία των χρηστών από την υπερβολική έκθεση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η χρήση κινητού τηλεφώνου συχνά αποθαρρύνεται σε νοσοκομεία ή άλλους δημόσιους χώρους με ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Ο μη θωρακισμένος εξοπλισμός μπορεί να εκτεθεί στην ενέργεια μικροκυμάτων που δημιουργείται από κινητά τηλέφωνα ή άλλους ραδιοπομπούς.