法拉第笼有什么用?这些笼子在各种应用中都非常方便。

(1)最著名的例子是汽车和飞机。飞机和汽车的机身都充当其乘员的法拉第笼。虽然对汽车来说不是什么问题,但在空中闪电是很常见的事情。多亏了飞机的铝制外壳,当遇到闪电时,飞机精致的航空电子设备和乘客都完全毫发无损。

Source:Halldor Gudmundsson

(2)核磁共振(MRI )扫描室实际上是对法拉第1836年著名实验的模仿。它们需要像这样构建,以防止外部射频信号被添加到来自MRI机器的数据中。如果允许外部电磁信号进入房间,可能会严重影响生成的图像。

(3)微波炉是法拉第笼日常使用的另一个显著例子。然而,与其他应用不同的是,它们被设计为反向工作并将微波辐射保持在烤箱内。实际上可以在微波炉的透明窗口上看到笼子的一部分。

微波炉是相反的法拉第笼。Source:Apoltix/Wikimedia commons

(4)许多建筑物也是偶然的法拉第笼。大量使用金属钢筋或金属丝网会对无线互联网网络和手机信号造成严重屏蔽。

(5)法拉第笼的另一个有趣应用被军方和其他组织使用。法拉第笼通常用于保护重要的IT设备和其他电气设备免受电磁攻击和雷击。

(6)它们还广泛用于需要阻止窃听设备的情况。政界人士和其他高层会议经常选择在特殊的法拉第笼设计的屏蔽室中讨论敏感问题。

法拉第笼是否100%有效?法拉第笼的有效性由笼的设计、尺寸和建筑材料的选择来决定。对于网状结构,如果导体足够厚并且网孔中的孔小于所讨论的辐射波长,则它们将屏蔽其内部。

然而,尽管法拉第笼和屏蔽罩令人惊叹,但它们远非完美。总的来说,它们不能提供100%的电磁波绝缘。

虽然较长的波长(如无线电波)往往会被笼子严重衰减或阻挡,但近场高功率频率传输(如 HF RFID)通常能够穿透屏蔽。

话虽如此,与网状形式相反,实心笼结构确实倾向于在更宽的频率范围内提供更好的屏蔽保护。

参考资料:https://interestingengineering.com/