Gürültüyü azaltmak için bir Faraday kafesinin kullanıldığı elektrokimyacılar arasında iyi bilinen gereçlerden biridir. Elektrokimya çevrelerinde oldukça iyi bilinmesine rağmen, elektrokimya ders kitaplarında Faraday kafeslerinin kullanımı ve işlevi hakkında yararlı bilgiler bulmak şaşırtıcı derecede zordur.
Dünyanın en iyi markalarından bazıları tarafından tasarlanan elektronikler bile elektromanyetik gürültüye duyarlı olabilir. Bu tür rahatsızlıklar, işlevselliklerini ve verimliliklerini önemli ölçüde etkiler. Faraday kafesi, dış ortamdan gelen elektromanyetik radyasyona karşı koruyucu bir kalkan olarak kullanılır veya dahili bileşenlerden yayılan elektromanyetik enerjinin kafesten kaçmasını engeller. Bu koruyucu kalkanlar, farklı elektronik ve elektrikli ekipmanlarda kullanılmaktadır.
Michael Faraday Kimdir?
İngiliz deneyci kesinlikle en çok manyetizma ve elektrikle ilgili çalışmalarıyla tanınır. Gününün Carl Sagan veya Neil deGrasse Tyson‘ıydı, örneğin popüler A Course of Six Lectures on the Chemical History of a Candle‘ın yazarıydı. Yine de çok daha ilginç olanı, bir zamanlar şövalyeliği reddetmesi, iki kez Kraliyet Cemiyeti başkanlığını reddetmesi ve ayrıca Westminster Abbey’e gömülmeyi reddetmesi olabilir.
Faraday matematikte pek iyi değildi. İncelediği sayısız fenomeni kavrayışı, doğası gereği daha sezgiseldi. Bugün ona teşekkür edebileceğimiz pek çok şey arasında elektrik gücü (elektromanyetik indüksiyonla üretilen), benzen ve elbette Faraday kafesi var.
Bu İçerik İlgini Çekebilir: İzoelektronik Nedir? Kullanım Alanları Nelerdir?
Faraday Kafesi Nedir?
Faraday, yük, manyetizma ve bunların etkileşimiyle ilgili araştırma ve deneylerinde, bir iletken üzerindeki yükün yalnızca dış yüzeyde bulunduğunu buldu. Ayrıca, o iletkenin içindeki hiçbir şeyin dışarıdaki elektrik yükündeki herhangi bir değişiklikten etkilenmediğini keşfetti. Daha sonra, alan teorisi Faraday’ın çalışmasına dayanıyordu ve o zamanlar kabul edilen görüşün aksine, bir elektrik alanının bir yükün ötesinde uzaya yayıldığına inanıyordu. Şimdi biraz daha iyi anladığımıza göre, benzer yüklerin elektrostatik itmesinin, yükün bir iletkenin dışına yeniden dağılımına neden olduğunu ve iletken içinde sıfır net elektrostatik alan oluşturduğunu biliyoruz. “İletken içinde“, sürekli iletken bir katman tarafından çevrelenen herhangi bir boşluk anlamına gelir.
Bu fenomen oldukça düzgün bir sonuç üretir: Kafesin dışında bulunan elektronik bir bileşene sahip her türlü gürültü, o boşluk içinde tamamen iptal edilir. Bu, elektrokimyacıların yüksek iletken elektrolit çözeltilerinde elektrostatik alanları göz ardı etmeyi haklı çıkarmak için kullandığımız mekanizmanın aynısıdır. Bu aynı zamanda çift yönlü bir caddedir: Kafes içinde oluşan herhangi bir gürültünün dış dünyaya kaçması engellenir. Bu bizi bir mikrodalga fırının yanında güvende tutan şeydir.
Faraday Kafesi Nasıl Çalışır?
Bir Faraday kafesi, bir cihazın iç bileşenleri ile dış elektrik alanları arasında bir bariyer oluşturur. Dış elektrik alanı, muhafazanın iletken malzemesi içindeki elektrik yüklerinin yeniden dağılımına neden olduğu için çalışır, bu da alanın kafesin içindeki etkisini iptal eder. Bu, muhafaza içindeki elektrikli bileşenlerin kesintisiz olarak düzgün şekilde çalışmasını sağlar.
Kaynak: Gamry.com/application-notes/instrumentation/faraday-cage/
