一、法拉第笼简介
法拉第笼是由英国物理学家法拉第(Michael Farady)根据静电平衡原理利用金属空腔隔离静电场影响所采用的一种结构,该结构后来被人们称作法拉第圆筒。
二、法拉第笼基本原理
由物理学可知,当有空腔的导体放入电场中时,导体中的电子要在外电场作用下发生移动,最后达到静电平衡,电子不再定向移动,此时电场分布不随时间变化,金属空腔的内表面上处处没有电荷,电荷只能分布在腔体的外表面。由电场性定理,腔内没有电场,电位处处相等,整个腔体是个等位体。这样空腔导体隔离了外电场的作用,使外电场不能透入
空腔内部。因此,金属腔体保护了它所围的区域,实现了静电屏蔽。
三、法拉第笼应用
1、法拉第笼的作用
在建筑工程中,常应用法拉第笼来进行雷电防护。因为,它主要有两个基本作用:一类是磁屏蔽,另一类是电磁屏蔽。磁屏蔽的材料是铁及其合金,对磁场有较强的吸收损耗;电磁屏蔽的材料是铜、铁等良导体金属材料,在反射电磁波时产生较大的损耗。现代建筑一般为钢筋混凝土框架结构,为法拉第笼的屏蔽提供了良好条件。
2、法拉第笼在建筑中的应用
在火车站站房内,“四电"设备用房(通信机械室、信息机房、信号计算机房、信号继电器室等)是高铁车站站房的首脑部位,它必须时刻为为高铁列车信息系统传输与反馈精准的数据,对火车匝道上的制动系统发送及时的信号。要保证高铁列车的正常运行, “四电"用房内设备仪器必须屏蔽外来不良信号的干扰。
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