Ruumi kaitsmine elektromagnetilise kiirguse eest Faraday puuriga. Kuidas kaitsta end ohtliku WiFi ja mobiiltelefoni kiirguse eest Spartan Faraday puuriga. Faraday puuri rakendamine
Oma mängu kirjutamine on üsna keeruline, eriti kui otsustate seda ise teha. Selleks peavad olema disaineri, programmeerija oskused ning lisaks peab olema piisavalt vaba aega.
Juhised
Tavaliselt näeb mõnda tundmatut tehnoloogiat käsitleva artikli esimene kommentaar välja selline: "Enne süvenemist peaksite kõigepealt ütlema, mis see on ja miks seda vaja on." Niisiis, see imeline välisseade on loodud selleks, et simuleerida mängija ülekoormuse mõju autosimulaatorite mängimisel. IN sel juhul Selle tagab tooli kallutamine mööda kahte telge, mille tulemuseks on kahe vabadusastmega liikumissimulaator.
Visuaalne demonstratsioon:
Tükike ajalugu
Mitu aastat tagasi nägin seda videot Internetis. Tahtsin midagi sarnast ehitada. Arvestades, et ma ei saa sellise disainiga hakkama, otsustasin teha lihtsalt kiiktooli. Googeldasin, selgus, et ma ei avastanud Ameerikat ja sellised seadmed on olemas. Teemas kirjeldatud seade on realiseeritud vastavalt võidusõiduistme skeemile, kui iste on paigaldatud kardaanülekandele või selle funktsionaalsele analoogile. See on juba teine teostuskatse. Esimene oli joyrideri skeem, milles tool pöörleb kahel risti asetseval teljel, ideaalis ristuvad platvormi massikeskmes. Eeldasin ka, et raha pole. Seetõttu pidin hea, odava, halva ja kalli vahel valima hea ja odava.Aksessuaarid
Mootor. Valikuks temaatilisi ressursse uurides ei leidnud ma selget vastust, millise võimsusega mootorit on vaja. Eelmises versioonis kasutasin akukruvikeeraja mootorit, tulemus ei olnud kuigi hea. Tavaliselt kasutatakse selleks otstarbeks autode klaasipuhastite käigukastiga mootoreid. Soovitatav on kasutada suurte esiakendega autode agregaate (suured sõiduautod, bussid, veoautod), kuna sealsed elektrimootorid on võimsamad. Ja isegi sellest hoolimata kurdavad sim-draiverid tavaliselt vähese võimsuse üle. Olles hinnanud eelarvet, otsustasin soovitusi ignoreerida, leppida väikese võimsusega ning teha seda odavalt ja rõõmsalt - ostsin Lanosest kaks käigukastiga mootorit 20 dollari eest. Mootori võimsuseks on märgitud 30 vatti. Arvasin, et käigukasti plastikust ajamiga käik kaua vastu ei pea. Õnneks eksisin, peale pooleaastast kasutamist polnud isegi mängu. Võin öelda, et nende mootorite võimsus tundub täiesti piisav. Soovi korral saate tõsta toitepinget ja saada veidi rohkem dünaamikat.Kardaanülekannet kasutatakse VAZ-2101 veovõllist. ~20 dollarit
12V 350W toiteplokk sai tellitud Hiinast, kuna veidi väiksema võimsusega ATX toitel läks kaitse ka siis, kui üks mootor töötas.Ma arvan, et selle kaitse saab soovi korral lihtsalt välja lülitada, aga ma ei viitsinud. Hiina oma tõmbab mõlemat mootorit pingutamata.~30$
Kuulliigendid on hinged, mis edastavad reduktormootorite jõu tooli. Ma ei tea, kuidas seda hinge nimetatakse vene keeles. Võimalik, et kuulliigend. Minu esimene mõte oli kasutada autost roolivarda otsi. Ostsin ja proovisin - need olid liiga kitsad ja kohmakad. Siis otsustasin teha isetehtud - vahed osutusid liiga suureks. Selle tulemusena tellisin Hiinast 3 dollarit tükk. Naljakas, et kui proovisin selliseid hingesid võrguühenduseta leida, laagrite müügile spetsialiseerunud kontoris, naersid nad minu üle veidi ja ütlesid, et selliseid asju pole võimalik leida.
Paar kaitselülitit lühisekaitseks.
Tundmatu päritoluga turvatool ja kindlasti raske saatus.
Riistvara, triikraud, juhtmed, igasugused pisiasjad nagu ventilaatorid, ma ei tea kui palju.
Mängukontroller ehk Logitech G25, arvuti, monitor ja ülejäänu olid juba laos olemas.
Mitu fotot mehaanilise osa mõistmiseks. Kardaanliigendi ja mootorite paigaldamine ülalmainitud kuulliigendiga. Samas võib minu keevitaja ja maalri oskuste üle naerda:
Elektroonika.
Kui ma oleksin targem, ostaksin või kopeeriksin Hiina mootoridraiverid ja ühendaksin need Arduinoga, kuna rakendus on avalikult saadaval. Aga ei, ma otsustasin minna oma teed. Ja et teel igav ei oleks, otsustasin matka ajaks selga kanda äsja leiutatud kandiliste ratastega jalgratast. Jah, ajasin oma draiverid ja kontrolleri püsivaraga sassi. Pealegi tegin draiveritest ilmselt üle tosina versiooni ja põlenud välidraiverite arvu saab mõõta kaalu järgi. Niisiis, saatuslik number, skeemi ei soovitata korrata:kontroller
mootorijuht
Mõned kohad diagrammidel olid PCB-l juba parandatud, nii et ma ei soovita neid korrata. Joonistame trükkplaadid, pakime lahti laserraua ja tossud filmimiseks. Saame järgmise:
Ja me pakime kõik elegantsesse ümbrisesse:
Muidugi tuli ette ka vigu ja kohati tuli tahvlit parandada.
Tööks vajalik info (mootori asendi seadistamine) edastatakse cp2102 kiibil oleva USB-Serial TTL adapteri kaudu kontrollerile. Kontroller on rakendatud atmega88 mikrokontrollerile minimaalse juhtmestikuga. Mugavuse huvides on lisatud neljakohaline seitsmesegmendiline indikaator. Kontroller signaali järgi tagasisidet, mille anduriks on reduktormootori teljel olev muutuv takisti, määrab mootori tegeliku asendi ja vajadusel teeb selles kohandusi. Kontroller rakendab proportsionaalset kontrollerit. Tõenäoliselt ma püsivara ei jaga, sest mulle ei meeldi varukoopiad. Mootorijuhid rakendavad H-silda. Kontrolleril on võimalus avada mis tahes sillatransistor, mis antud juhul on üleliigne. Seetõttu oli vaja loogiline kaitse lühise eest tarastada. Piisaks suuna- ja eraldusvõime signaalide edastamisest kontrollerist juhile.
Ülejäänud öökulli osade joonistamine Kokkupanduna näeb see kõik välja:
Arvuti tarkvara.
Minu jaoks oli ilmutus, et paljud mängud rakendavad telemeetriaväljundit. Varem arvasin, et mängu füüsilise mudeli kohta on võimalik andmeid hankida ainult musta maagia ja protsessi mällu teadusliku torkamise meetodi abil. Selgub, et ei, mänguarendajad näevad sageli vaeva vastavate andmete väljastamisega läbi pesa. Ideaalne koht leiutada veel üks jalgratas, muidu olen eelmisest peaaegu toibunud. Aga siis läks midagi valesti ja otsustasin pilgu peale visata valmis valikud. Ja seal on vähemalt kaks tasuta:X-Sim on täis palju kellasid ja vilesid, näiteks pistikprogrammide ühendamise ja juhtkangide oleku pealtkuulamise võimalus, kuid seda on raske käivitada. Toetatud mängude loend.
SimToolsi kohta uus programm, on palju lihtsam kui esimene, kuid sellel on vähem funktsioone. Alustuseks kõik. Toetatud mängude loend.
Mõlemad programmid võimaldavad väljundit vajalikku teavet jadapordi kaudu (antud juhul virtuaalne). Toetatud on peaaegu kõik enam-vähem tuntud, peamiselt autode omad, kuid on ka lennusimulaatoreid.
Ma arvan, et oleks tore, kui selle seadmega oleks kaasas Oculus Rift. Tõenäoliselt vajate teist versiooni, kuna esimene muudab güroskoobid hulluks.
Vabandan nende ees, kes kõik pildid läbi vaatasid, kuid sinist elektrilinti siiski ei näinud, ja lugejate ees, kes siiamaani lugesid, sellise postituse eest nagu How to Draw an Owl.jpg. See ei olnud algselt planeeritud, mistõttu pole kogu teavet tootmisprotsessi kohta säilinud. Aga edasi vähemalt Artikkel räägib sellistest seadmetest neile, kes pole nende olemasolule mõelnud. Selle riistvaraga on veel mitu videot see esitusloend.
Sildid:
- isetegemine
- 2dof
- liikumissimulaator
Ida-Sussexi kokteilibaari omanik jälgis mitu aastat, kuidas tema kliendid vaevu omavahel suhtlesid, vahtides telefoniekraani kohe, kui nad asutusse jõudsid. Isegi sõbralikud seltskonnad muutusid pärast telefoni taskutest ja kottidest välja võtmist üksikuteks.
Steve Tyler, see on baariomaniku nimi, otsustas vana tagasi tuua head ajad. Selleks paigaldas ta lati seintesse ja lakke metallvõrgu, mis blokeerib mobiilitornist tuleva signaali, takistades selle edasipääsu. Võrk blokeeris mobiilsidevõrgu signaali usaldusväärselt, nii et 3G-mooduliga nutitelefoni või tahvelarvuti kasutamine baaris muutus mõttetuks. Sa ei saa rääkida ega vestelda. Hr Tyler ütles, et see samm võimaldas tema baari patroonidel "saada osaks". päris maailm” ja mäleta teiste inimeste kohta.
Seda, mida baariomanik paigaldas, nimetatakse Faraday puuriks. See on inglise füüsiku ja keemiku Michael Faraday 1836. aastal leiutatud süsteem seadmete varjestamiseks väliste elektromagnetväljade eest. Tavaliselt on selline süsteem väga juhtivast materjalist valmistatud maandatud puur.
See kaitseb ainult elektrivälja eest, staatiline magnetväli tungib rakku. Piirkonnas kõrged sagedused sellise ekraani tegevus põhineb peegeldusel elektromagnetlained ekraani pinnalt ja selle paksuses kõrgsagedusliku energia sumbumine pöörisvooludest tingitud soojuskadude tõttu.
Puur, mille Tyler lõi, pole tema enda sõnul ideaalne. See koosneb hõbedast fooliumist ja vasktraatvõrgust. Ja kuigi süsteemi töökindlus pole 100%, kaotasid külastajad siiski võimaluse telefoni teel suhelda. Selle asemel, väidab Tyler, hakkasid nad omavahel rääkima.
Tyler valis selle meetodi mobiil- ja traadita võrkude signaalide blokeerimiseks, kuna mobiilside segamissüsteemid, mida tavaliselt nimetatakse segajateks, on ebaseaduslikud. Need on keelatud mitte ainult Ühendkuningriigis, vaid ka USA-s. Mitte kaua aega tagasi teatas föderaalne sidekomisjon (FCC) USA-s Florida elanikust, kes kasutas teel võimsat mobiiltelefoni segajat. Ta peitis seadme oma Toyota Highlanderi istme alla.
Samal aastal mõisteti 63-aastane Chicago elanik süüdi ja talle määrati rahatrahv sellise seadme kasutamise eest rongis alates 2014. aastast. Tema tabamine võttis kauem aega kui Humphreys. Ja probleem seisnes selles, et segaja omanik ei võinud segada mitte ainult inimeste igapäevaseid vestlusi, vaid ka väljakutseid päästeametisse ja politseisse. Kahtlustatav avastati, kui ta katkestas lähedal asuva erariides politseiniku telefoni.
Võiks eeldada, et inimesed kaebavad baari omaniku üle, kui teate, et te ei saa telefoni kasutada. Aga ei, ainuke kaebus tuli inimeselt, kes märkas, et tema telefon töötab. Ja ta viidi teise lauda, kus signaal oli täielikult blokeeritud. Tyleri sõnul ei ole Faraday puuri paigaldamine seadusega keelatud. See on passiivne, mitte aktiivne meetod raku signaali pärssimine. Tyleri sõnu kinnitab Ofcomi pressiesindaja: "Erinevalt segajatest on Faraday puur passiivne, kuigi see mõjutab signaali vastuvõttu."
«Mobiiltelefonid on saanud meie elu osaks ja kui me läheme baari, klubisse või mujale, võtame sageli mobiiltelefoni kaasa. Aga telefonid on asotsiaalsed,” ütleb Steve Tyler.
Laudadele on paigaldatud retrotelefonid, mille kaudu saavad kliendid esitada tellimust või suhelda asutuse teiste klientidega.
Keha nimi Haridusosakond | Taimõr Dolgano-Neenetsi administratsioon munitsipaalrajoon Haridusosakond |
Nimi haridusasutus | Taimõri vallavalitsuse õppeasutus "Dudinskaja Keskkool nr 7" |
Konverentsi nimi | Munitsipaalteaduslik ja praktiline konverents uurimis- ja projekteerimistööd"Kuldne sulg" |
Töö tüüp | |
Suuna (lõigu) nimi | Füüsika ja matemaatika suund |
Tööteema pealkiri | "Faraday puur" |
TÄISNIMI autor | Mastjugin Dmitri Sergejevitš, sündinud 28. mail 2000 |
Kodu aadress | Dudinka, st. Dudinskaja, 13, korter 328 |
Õppekoht | TMK OU "Dudino Kool nr 7" |
Klass | 9 "B" |
Teaduslik direktor | Prohhorov Denis Viktorovitš |
kontaktnumber | 8-913-502-24-66 |
annotatsioon
Käesolevas töös käsitlen üheks probleemiks nii inimeste kui ka erinevatel eesmärkidel kasutatavate seadmete elektromagnetkiirguse eest kaitsmist. Tehnilist kirjandust analüüsides pöörasin tähelepanu ka Faraday puurimudelile. Ja ma mõtlesin sellise raku loomise võimaluse üle väikeses ja suures mahus.
Sõnastas hüpoteesi:
Määras töö eesmärgi:
Määra ülesanded:
Selle tulemusena uurisin Faraday puuri tööpõhimõtet. Seadme töö põhineb suletud elektrit juhtivas kestas olevate elektronide võimel omandada elektrivälja sisenemisel laeng.
Tegi Faraday puuri mudeli. See kast ei ole elektrit juhtiv ja sellel on alumiiniumpind. Sain teada, et seade blokeerib elektromagnetkiirgust.
Sisukord
Sissejuhatus……………………………………………………………………………………..
3
Teoreetiline osa …………………………………………………………
4
I peatükk. Elektromagnetkiirgus……………………………………….
4
Elektromagnetilise kiirguse füüsikaline olemus. Liigid……
4
Elektromagnetiline kiirgus Mobiiltelefonid ………………
5
Michael Faraday avastus ……………………………………….
6
PeatükkII. Praktiline osa……………………………………………………….
9
Faraday puuri valmistamine ………………………………………
9
Publikule imava materjali teoreetiline arvutus
11
Järeldus ……………………………………………………………….
12
Bibliograafia …………………………………………………………
13
Taotlused…………………………………………………………..
14
Sissejuhatus
Mõnikord märkasin, et mõnes ruumis hakkas mobiilsideühendus nõrgenema või isegi kaduma täielikult. Olles selle teema vastu huvi tundnud, hakkasin uurima selle nähtuse põhjuseid. Selgub, et nn Faraday puur põhjustab selle efekti.
Hüpotees: Kas on reaalne publikut eksamiteks ette valmistada nii, et eksami ajal ei oleks võimalik internetti kasutada, kui ikka õnnestus kontorisse tuua sidevahendid.
Töö eesmärk: teha klassivarustuseks vajalike materjalide tehnilisi arvutusi.
Töö eesmärgid:
1) paljastada elektromagnetkiirguse mõiste olemus;
2) uurida Faraday puuri tööpõhimõtet;
3) Tehke Faraday puuri mudel;
4) Rakendada omandatud teadmisi disainis.
Õppeobjekt - elektromagnetiline kiirgus.
Uurimise teema – materjalide võime blokeerida elektromagnetkiirgust.
Uurimistehnikad ja meetodid:
Tehnilise kirjanduse õppimine;
Interneti-allikate uurimine;
Faraday puuri valmistamine;
Arvutus tarbekaubad.
Teoreetiline osa
I peatükk. Elektromagnetkiirgus
1. Elektromagnetkiirguse füüsikaline olemus. Liigid
Eluprotsessis mõjutavad inimest nii looduslikud magnetväljad (Maa magnetväli, päikese raadiokiirgus, atmosfääri elekter), kui ka tehislikud elektromagnetväljad. Kui looduslik elektromagnetväli on püsinud praktiliselt muutumatuna tuhandeid aastaid, siis tehislike elektromagnetväljade tase on viimastel aastakümnetel oluliselt tõusnud.
Tehislike elektromagnetväljade allikad on: madalsageduslikud elektromagnetväljad, mida kasutatakse tööstuslikus tootmises, kõrgsageduslikud väljad (raadioside, televisioon, raadiosaade); elektromagnetväljad mikrolainealas (radar, navigatsioon, meditsiin, mobiilside).
Elektromagnetilise kiirguse tüübid
Elektromagnetkiirgus jaguneb tavaliselt vastavalt sagedusvahemikud. Vahemikkude vahel pole teravaid üleminekuid, need mõnikord kattuvad ja nendevahelised piirid on suvalised. Kuna kiirguse leviku kiirus on konstantne, on selle võnkumiste sagedus rangelt seotud vaakumis oleva lainepikkusega.
Raadiolained on elektromagnetkiirgus lainepikkusega 5 × 10–5–1010 meetrit ja sagedustega vastavalt 6 × 1012 Hz ja kuni mitu. Raadiolaineid kasutatakse andmete edastamiseks raadiovõrkudes. Raadiolained tekivad siis, kui läbi juhtide voolab sobiva sagedusega vahelduvvool. Ja vastupidi, ruumi läbiv elektromagnetlaine ergastab juhis vastava vahelduvvoolu. Seda omadust kasutatakse raadiotehnikas antennide projekteerimisel. Looduslik allikas lained selles vahemikus on äikesetormid.
Spektri optiline piirkond on nähtav, infrapuna- ja ultraviolettkiirgust. Sellise piirkonna tuvastamine ei tulene mitte ainult spektri vastavate osade lähedusest, vaid ka selle uurimiseks kasutatud ja ajalooliselt peamiselt nähtava valguse uurimisel välja töötatud instrumentide sarnasusest (kiirguse fokuseerimiseks mõeldud läätsed ja peeglid). , prismad, difraktsioonvõred, interferentsseadmed kiirguse spektraalse koostise uurimiseks jne).
Lainete sagedused spektri optilises piirkonnas on juba võrreldavad aatomite ja molekulide omasagedustega ning nende pikkused on võrreldavad molekulide suuruse ja molekulidevaheliste kaugustega. Tänu sellele muutuvad aine aatomistruktuurist tingitud nähtused selles piirkonnas oluliseks. Samal põhjusel ilmnevad koos laineomadustega ka valguse kvantomadused.
Tuntuim optilise kiirguse allikas on Päike. Selle pind (fotosfäär) kuumutatakse temperatuurini 6000 kraadi ja paistab ereda valge valgusega (päikesekiirguse pideva spektri maksimum asub "rohelises" piirkonnas 550 nm, kus asub silma maksimaalne tundlikkus ). Just seetõttu, et oleme sündinud sellise tähe läheduses, tajuvad seda osa elektromagnetilise kiirguse spektrist meie meeled vahetult.
Kiirgus optilises vahemikus tekib eelkõige kehade kuumutamisel ( infrapunakiirgus nimetatakse ka termiliseks) aatomite ja molekulide termilise liikumise tõttu. Mida rohkem keha kuumutatakse, seda kõrgemal sagedusel asub tema kiirgusspektri maksimum. Teatud tasemeni kuumutamisel hakkab keha hõõguma nähtavas vahemikus (hõõguv), esmalt punane, seejärel kollane jne. Seevastu optilise spektri kiirgus avaldab kehadele termilist mõju.
Optilist kiirgust saab luua ja tuvastada keemilistes ja bioloogilistes reaktsioonides. Üks kuulsamaid keemilised reaktsioonid, mis on optilise kiirguse vastuvõtja, kasutatakse fotograafias. Enamiku Maa elusolendite energiaallikaks on fotosüntees – bioloogiline reaktsioon, mis toimub taimedes Päikese optilise kiirguse mõjul.
2. Mobiiltelefonide elektromagnetkiirgus
Mobiilne raadiotelefon on tänapäeval üks kiiremini arenevaid telekommunikatsioonisüsteeme. Mobiilsidesüsteemi põhielemendid on tugijaamad (BS) ja mobiilsed raadiotelefonid (MRT). Tugijaamad hoiavad raadiosidet mobiilsete raadiotelefonidega, mille tulemusena on BS ja MRI elektromagnetilise kiirguse allikad UHF levialas. Oluline omadus mobiilsidesüsteemid on väga tõhus kasutamine süsteemi toimimiseks eraldatud raadiosagedusspekter, mis võimaldab pakkuda telefonisidet märkimisväärsele arvule abonentidele. Süsteem toimib põhimõttel, et teatud territoorium jagatakse tsoonideks ehk "rakkudeks", mille raadius on tavaliselt 0,5–10 kilomeetrit.
Tugijaamad peavad sidet nende levialas asuvate mobiilsete raadiotelefonidega ning töötavad signaali vastuvõtu- ja edastamisrežiimides. Olenevalt standardist kiirgab BS elektromagnetilist energiat sagedusvahemikus 463 kuni 1880 MHz. BS antennid paigaldatakse 15–100 meetri kõrgusele maapinnast olemasolevatele hoonetele või spetsiaalselt ehitatud mastidele.
Lähtudes mobiilsidesüsteemi ehitamise tehnoloogilistest nõuetest, kujundatakse antenni kiirgusmuster vertikaaltasandil nii, et põhikiirgusenergia (üle 90%) on koondunud üsna kitsasse “kiiresse”. See on alati suunatud eemale konstruktsioonidest, millel asuvad BS-antennid, ja külgnevate hoonete kohale, mis on vajalik tingimus süsteemi normaalseks toimimiseks.
Mobiilne raadiotelefon (MRT) on väikese suurusega transiiver. Sõltuvalt telefoni standardist toimub ülekanne sagedusvahemikus 453 – 1785 MHz. MRI kiirgusvõimsus on muutuv suurus, mis sõltub suuresti sidekanali "mobiilraadiotelefon" olekust tugijaam" ehk mida kõrgem on BS signaali tase vastuvõtukohas, seda väiksem on MRT kiirgusvõimsus. Maksimaalne võimsus jääb vahemikku 0,125–1 W, kuid reaalses olukorras ei ületa see tavaliselt 0,05–0,2 W.
3. Michael Faraday avastamine
Faraday järgnev avaldus pärineb aastast 1854: "Olen kindel, et tõde selle elu kohta ei saa kätte isegi inimliku tarkuse kõige võrratumate ilmingutega. Seda ei paljasta meie mõistus, vaid elementaarne usk esitatud tõenditesse. meile." Otsustades selle järgi, kui täiuslikud ja hämmastavad olid tema katsed oma lihtsuses, võime öelda, et Faraday teenis teadust sõna otseses mõttes ustavalt.
Michael Faraday oli oma eluajal kuulus ja nägi ette teadusliku mõtte arengut paljudeks aastakümneteks. Ta oli nii vastuoluline tegelane, et tema õpilased ja järgijad pidasid tema hiilgavaid avastusi ebapiisava hariduse tulemuseks ega usaldanud tema tehtud katsete täpsust teadlase iseloomu "veidruste" tõttu. Võib-olla on selles oma tõde: kulgedes oma erilist teed teaduses, täiesti vastuolus valitseva teadusliku maailmapildiga, leidis Faraday sageli mustreid ja nägi omavahelisi suhteid, kus keegi enne teda polnud neid ära tundnud ega näinud...
Michael Faraday andis maailmale sellised geniaalsed leiutised nagu elektromagnetiline induktsioon, mis on elektri tootmise aluseks, elektrimootor, trafo ja paljud muud seadmed, mida kasutame tänaseni.
Ma räägin teile seadmest, mille ta leiutas 19. sajandi keskel. See on nn Faraday puur.
Seadme töö põhineb suletud elektrit juhtivas kestas olevate elektronide võimel elektriväljaga kokkupuutel omandada laeng, mis kompenseerib väliste väljade mõju. Seega kaitsevad rakuseinad sees olevat ruumi välise elektromagnetkiirguse mõjude eest.
Selline Faraday puur võib kaitsta isegi inimest elektrilahenduse eest. Kuid vastupidises järjekorras ei tule Faraday puuri sees tekkiv kiirgus välja, kui see on tehtud juhtiva kihiga sissepoole. Seetõttu oleme näiteks kaitstud kiirgusega kokkupuute eest mikrolaineahi kui oleme tema läheduses, kui ta töötab.
Miks nimetatakse seda seadet rakuks?
Sest esimesed viidi välja metallpuuriga. Ka tänapäeval tehakse tööstusdisainilahendusi ja näevad välja nagu metallpuur, mis on valmistatud hästi elektrit juhtivatest materjalidest. Selle tõhusus ja võimsus sõltuvad materjali paksusest, millest see on valmistatud, ning ava suuruse ja toimiva välisvälja lainepikkuse suhtest.
Faraday puur – tööpõhimõte
Kõik geniaalne on lihtne! Selle seadme tööpõhimõte on väga lihtne - kui Faraday puur puutub kokku elektriväljaga, hakkavad vabad elektronid materjali sees, millest see on valmistatud, liikuma, kogunedes teatud viisil kokku. Selle tulemusena saavad raku vastasseinad vastupidised laengud, luues uue välja, mis on välisele vastupidise suunaga. See uus väli kompenseerib välise elektri mõju magnetväli, mis tähendab, et elemendi sees ei ole elektrilist müra ega elektrivälja.
See peegeldus- või sõelumismeetod töötab ainult siis, kui see puutub kokku elektriväljade ja vahelduvate magnetväljadega, mida need samuti tekitavad. See seade ei saa kaitsta staatilise magnetvälja eest.
Milleks see mõeldud on?
Seda kasutatakse peamiselt tööstuses seadmete kaitsmiseks soovimatu elektromagnetkiirguse eest. Näiteks meditsiiniliste tomograafide paigaldamisel. Väga sageli kasutatakse laborites, kus on vaja läbi viia ülitäpseid mõõtmisi ja vähendada elektromagnetilise müra mõju. Tööstuslikuks kasutamiseks kaasatakse tavaliselt spetsialiste, kes suudavad õigesti arvutada raku kõik parameetrid.
Igapäevaelus soovitatakse selle leiutise omadusi kõige sagedamini kasutada igasuguste kaitseks elektroonilised seadmed(mobiiltelefonid, tahvelarvutid jne) elektromagnetkiirguse või impulsi (laine) põhjustatud kahjustuste eest. Selle laine võib põhjustada mõni loodusnähtus, näiteks päikesepursked.
Mõned neist ehitavad isegi maju, mis on "Faraday puurid", et end täielikult kaitsta võimalik mõju elektromagnetiline kiirgus. Sellise maja näidet näete ülaloleval pildil. Kodus suudab selle omanik iga kataklüsmi kindlasti üle elada. See teema on eriti populaarne inimeste seas, kes kardavad kõikvõimalikku kiirgust ja selle mõju tervisele, aga ka nende seas, kes usuvad ülemaailmsesse katastroofi ja valmistuvad pärast seda ellu jääma.
Peatükk II . Praktiline osa
1. Faraday puuri valmistamine
Enamik lihtne variant Faraday puuri valmistamine oma kätega võib olla mis tahes objekt, millel on suletud korpus, elektrit juhtiv väliskiht ja sees mittejuhtiv kiht.
See ese võib olla sõna otseses mõttes mis tahes majapidamistarbed, mida saab sulgeda. Kuju võib olla väga erinev: kast, silinder, kera – põhimõtteliselt kõike. Sisemine osa tuleb valmistada mis tahes materjalist, mis ei juhi elektrit: papp, paber, puit, plast jne. Seetõttu on lihtsaim viis võtta valmis metallese ja sisestada sellesse mittejuhtiv kiht või, vastupidi, võtta ese mittejuhtivast kihist ja ümbritseb selle välisosad on kaetud juhtiva kihiga (näiteks fooliumiga). Isegi kui mähite seadme lihtsalt fooliumisse, on see juba kõige lihtsam Faraday puur, mis on tehtud teie enda kätega.
Märge! Kõige tõhusamad on omatehtud puurid, mis on valmistatud puitkarkassist, kasutades vask- või alumiiniumvõrku. Kui otsustate Faraday puuri paigaldada valmis metallesemest, siis veenduge, et kaanel ja kastil oleks hea kontakt, mis tagab usaldusväärne kaitse kiirguse tungimise eest sisemusse. Ja ka see, et ese on valmistatud tsingitud metallist.
Faraday puuri saab teha ka tavalisest metallist prügikastist, metallkarbist või emailimata kaanega ämbrist, vooderdades lihtsalt sisepinna papiga.
Selline vana tööriistakast võib olla selle seadme jaoks suurepärane alus.
Kas rakus võivad olla augud?
Kui need augud on lainepikkuse suhtes suhteliselt väikesed, siis jah, sellel võivad augud olla. Näiteks 1 GHz laine puhul on see vabas ruumis 0,3 m, nii et kui puuris olevad augud on sellest väärtusest väiksemad, on kõik korras! Seetõttu ehitatakse puurid sageli võrgust.
Mida teha uksega?
Kui kavatsete ehitada suur puur ukse või kaane ja aluse vaheliste vahedega, siis on võimalik elektromagnetkiirguse väike tungimine rakku. Seetõttu on seda tüüpi konstruktsioonide puhul kõige parem kasutada õmblustel teipi või materjali, mis juhib elektrit ja katab samal ajal õmbluse.
Mida saate olemasolevatest vahenditest kasutada?
Teil on lubatud kasutada kõike, mida oma kodus näete, kui see on valmistatud juhtivatest materjalidest. Näiteid on palju:
metallist prügikastid;
ämbrid;
kastid;
kastid;
mikrolaineahju korpused jne.
Kas konstruktsioon peab olema maandatud?
Siiani pole üksmeelt selles, kas Faraday puur tuleb maandada või mitte.
Kuid see sõltub paljudest teguritest - mõõtmed, kus ja milleks seda kasutatakse jne. Aga üldreeglid on järgmised: väikesi konstruktsioone pole vaja maandada, kuid suurte jaoks on see vajalik.
IN suur puur Võib tekkida elektromagnetkiirgus, mis võib kahjustada inimest, kui ta kogemata puudutab töötavat seadet. Kusjuures sisse väike suurus raku kiirgus on väike.
Seetõttu uurige enne disaini läbimõtlemist hoolikalt maandussoovitusi.
Kuidas kontrollida Faraday puuri toimimist?
Võite panna töötava raadio sisse, kui mõni tugev FM-kanal on sisse lülitatud. Kui kuulete raadiot ka pärast puuri sulgemist, pole see piisavalt tihedalt suletud.
Või võite selle sisse panna mobiiltelefon ja proovige helistada. Kui telefon on väljaspool vastuvõtupiirkonda, siis mobiil töötab hästi.
Niisiis, nüüd teate, mis see on, milleks see on ja kuidas oma kätega Faraday puuri teha. Olenemata sellest, kas ostate valmis puuri või otsustate selle ise teha, veenduge, et suurus vastaks teie vajadustele, et saaksite sinna kõik, mida soovite. See, kas seda on vaja teaduslike katsete läbiviimiseks või elektroonika kaitsmiseks elektromagnetkiirguse eest, pole nii oluline. Saate alati hõlpsasti oma enda rakk Faraday improviseeritud vahenditest.
2. Publikule imava materjali teoreetiline arvutus
Valin tulevase Faraday puuri lihtsa mudeli jaoks karbi ja juhtiva materjali.
1. Dielektriline (polüpropüleen) karp videokassetistVHS.
2. Toidu juhtiva alumiiniumfooliumi rull.
Mudeli tehnoloogilise montaaži teostan liimi kasutades.. Ma katsetan rakku.
V. Kõigepealt valin telefoni, mis on kinnises karbis. Ta satub väljapoole võrgu leviala.
B. Seejärel proovin helistada telefonilt, mis on kinnises karbis. Väline telefon ei reageeri üldse.
Füüsikaklassi tarbekaupade arvutamine:
Pikkus – 6 m; laius – 5 m; kõrgus – 3 m; üldpind – 126 m 2 (lagi, põrand, neli seina);
Penofol: 4 rulli (30 m·1,2 m·4 mm) – 8120 rubla;
Kipsplaat - 25 lehte (1,2 m·3,0 m) - 8850 rubla (välja arvatud põrand ja topeltklaasid);
Lenoleum 30 m 2 - 4800 rubla;
Tapeet või fototapeet;
Kipsplaadi isekeermestavad kruvid;
Pahtel ja krunt seintele ja tugevdusteibile.
Hind kokku 21 770 rubla.
Järeldus
Uuris Faraday puuri tööpõhimõtet. Seadme töö põhineb suletud elektrit juhtivas kestas olevate elektronide võimel omandada laeng, kui nad sisenevad elektrivälja;
Tegi Faraday puuri mudeli. See kast ei ole elektrit juhtiv ja sellel on alumiiniumpind. Sain teada, et seade blokeerib elektromagnetkiirgust;
Arvutasin selle klassi materjali maksumuse, milles eksam toimub. Vaja oli selliseid põhimaterjale nagu kipsplaat ja penofool. Finantskulud: 21 770 rubla. Kudrjavtsev P. S. Faraday. – M., 1969.
Radovski M. I. Mihhail Faraday. Bibliograafiline essee. – M., 1946.
Radovski M. I. Faraday. – M., 1936.
Faraday M. Eksperimentaalsed uuringud elektri peal. Tõlge inglise keelest E.A. Tšernõševa ja Y.R. Schmidt - Tšernõševa. - NSVL Teaduste Akadeemia. 1947. aastal.
Rakendused
Faraday puuri valmistamine
Faraday puuri test
Ida-Sussexi kokteilibaari omanik jälgis mitu aastat, kuidas tema kliendid vaevu omavahel suhtlesid, vahtides telefoniekraani kohe, kui nad asutusse jõudsid. Isegi sõbralikud seltskonnad muutusid pärast telefoni taskutest ja kottidest välja võtmist üksikuteks.
Steve Tyler, see on baariomaniku nimi, otsustas vanad head ajad tagasi tuua. Selleks paigaldas ta lati seintesse ja lakke metallvõrgu, mis blokeerib mobiilitornist tuleva signaali, takistades selle edasipääsu. Võrk blokeeris mobiilsidevõrgu signaali usaldusväärselt, nii et 3G-mooduliga nutitelefoni või tahvelarvuti kasutamine baaris muutus mõttetuks. Sa ei saa rääkida ega vestelda. Tyler ütles, et see samm võimaldas tema baari patroonidel "olla osa reaalsest maailmast" ja meenutada teisi inimesi.
Seda, mida baariomanik paigaldas, nimetatakse Faraday puuriks. See on inglise füüsiku ja keemiku Michael Faraday 1836. aastal leiutatud süsteem seadmete varjestamiseks väliste elektromagnetväljade eest. Tavaliselt on selline süsteem väga juhtivast materjalist valmistatud maandatud puur.
See kaitseb ainult elektrivälja eest, staatiline magnetväli tungib rakku. Kõrgsageduspiirkonnas põhineb sellise ekraani toime elektromagnetlainete peegeldumisel ekraani pinnalt ja kõrgsagedusliku energia sumbumisest selle paksuses pöörisvooludest tingitud soojuskadude tõttu.
Puur, mille Tyler lõi, pole tema enda sõnul ideaalne. See koosneb hõbedast fooliumist ja vasktraatvõrgust. Ja kuigi süsteemi töökindlus pole 100%, kaotasid külastajad siiski võimaluse telefoni teel suhelda. Selle asemel, väidab Tyler, hakkasid nad omavahel rääkima.
Tyler valis selle meetodi mobiil- ja traadita võrkude signaalide blokeerimiseks, kuna mobiilside segamissüsteemid, mida tavaliselt nimetatakse segajateks, on ebaseaduslikud. Need on keelatud mitte ainult Ühendkuningriigis, vaid ka USA-s. Mitte kaua aega tagasi karistas Föderaalne Sidekomisjon (FCC) USA Florida elanikku, kes kasutas teel võimsat mobiiltelefoni segajat. Ta peitis seadme oma Toyota Highlanderi istme alla.
Samal aastal mõisteti 63-aastane Chicago elanik süüdi ja talle määrati rahatrahv sellise seadme kasutamise eest rongis alates 2014. aastast. Tema tabamine võttis kauem aega kui Humphreys. Ja probleem seisnes selles, et segaja omanik ei võinud segada mitte ainult inimeste igapäevaseid vestlusi, vaid ka väljakutseid päästeametisse ja politseisse. Kahtlustatav avastati, kui ta katkestas lähedal asuva erariides politseiniku telefoni.
Võiks eeldada, et inimesed kaebavad baari omaniku üle, kui teate, et te ei saa telefoni kasutada. Aga ei, ainuke kaebus tuli inimeselt, kes märkas, et tema telefon töötab. Ja ta viidi teise lauda, kus signaal oli täielikult blokeeritud. Tyleri sõnul ei ole Faraday puuri paigaldamine seadusega keelatud. See on pigem passiivne kui aktiivne viis mobiiltelefoni signaali segamiseks. Tyleri sõnu kinnitab Ofcomi pressiesindaja: "Erinevalt segajatest on Faraday puur passiivne, kuigi see mõjutab signaali vastuvõttu."
«Mobiiltelefonid on saanud meie elu osaks ja kui me läheme baari, klubisse või mujale, võtame sageli mobiiltelefoni kaasa. Aga telefonid on asotsiaalsed,” ütleb Steve Tyler.
Laudadele on paigaldatud retrotelefonid, mille kaudu saavad kliendid esitada tellimust või suhelda asutuse teiste klientidega.