Faraday Kafesinin Kullanım Alanları: Günlük Hayat Örnekleri

Faraday kafesi, ahşap, plastik, tuğla (iletken olmayan malzemeler) gibi çeşitli malzemeler kullanılarak inşa edilebilen bir tür elektriksel barınak olarak düşünülebilir. Bu kafesin dışı alüminyum, demir, bakır veya galvanizli kablo gibi iletken malzemeler içermelidir. Faraday kafesinin dış kaplaması bir uçtan diğer uca mükemmel şekilde kapatılmalı ve her yönden iletken olmalıdır. Faraday kafesi, Michael Faraday tarafından 1843 yılında keşfedilmiştir. Günümüzde Faraday kafesinin kullanım alanları çeşitlilik göstermektedir.

Faraday Kafesinin Kullanım Alanları

Faraday kafesinin kullanım alanları şunlardır:

1. Binalardaki yıldırım koruma uygulamaları

Faraday kafesinin başlıca kullanım alanı bina yıldırım korumasıdır. Konutları, ticari binaları ve kritik tesisleri yıldırımın etkilerinden korumak için faraday kafesi tesis edilir. Binalardaki tüm elektrik ve elektronik cihaz bu sayede korunmuş olur. Bu uygulama data center ve labaratuar gibi yerler için özellikle kritiktir.

2. Mikrodalga fırınlar

Bir mikrodalga fırın, elektromanyetik enerjiyi fırın içinde tutmak ve dışını radyasyondan korumak için şeffaf pencereyi kaplayan ve kısmen görülebilen bir faraday kafesini kullanır. Yemeklerimizi aslında bu kafes sayesinde ısıtabiliyoruz.

3. Otomobiller ve uçaklar

Otomobil ve uçak yolcu kompartmanları esasen faraday kafesleridir ve yolcuları yıldırım gibi elektrik yüklerinden korur. Yolculuğumuz sırasında özellikle uçaklara sıklıkla yıldırım düşer ve biz bunu fark etmeyiz. Çünkü uçağın alüminyum gövdesi faraday kafesi görevi görür ve yolcular hiçbir etki hissetmez.

Arabanız da aslında bir faraday kafesidir. Arabanızın yakınlarına bir yıldırım düştüğünde sizi koruyan lastikler değil, arabanızın gövdesinin oluşturduğu faraday kafesidir. Üstü açık bir araba kullanırken yıldırıma maruz kalırsanız bir kalkan içerisinde bulunmadığınız için hayati tehlikeniz oluşur.

4. Analitik kimya

Analitik kimya uygulamalarında ölçümleri doğru bir şekilde yapmak için faraday kafesi kullanılabilir. Analitik kimya testlerinde gürültünün azaltılması, elde edilen sonuçların kesin olması için bir zorunluluktur. Uygun bir ortam olmadan hassas ölçümler elde edilemez ve bu gibi durumlarda en uygun olanı faraday kafesinin kalkan görevi gören kullanımıdır.

5. Kablolar

Faraday kafesi ekranlı kablolarda kullanılmaktadır. Ekranlı kablolar parazitleri azaltarak net bir sinyal alınabilmesini sağlar. USB kabloları veya kablolu televizyon için kullanılan koaksiyel kablo gibi ekranlanmış bir kablonun blendajı, iç iletkenleri dış elektrik gürültüsünden korur ve RF sinyallerinin sızmasını önler.

6. Askeri tesisler

Askeri tesislerde telsiz haberleşmesinin yapıldığı kritik yerler faraday kafesi ile kaplanarak dışarı sızıntı engellenir.

7. Hastaneler

Hastanelerde ve özellikle MR Merkezlerinde hastanın sağlık sonuçlarının yanlış görüntülenmemesi için faraday kafesi kullanılır. Manyetik rezonans görüntüleme makinesinin tarama odası, faraday kafesi olarak tasarlanmıştır. Bu, hastadan toplanan verilere harici RF (radyo frekansı) sinyallerinin eklenmesini önler ve bu da elde edilen görüntüyü etkiler. Radyograflar, bir fırtına sırasında Faraday kafesinin hasar görmesi durumunda görüntülerde oluşturulan karakteristik artefaktları belirlemek için eğitilmiştir.

8. Toplantı odaları

Faraday kafesleri gizli dinleme cihazlarının engellenmesi gereken durumlarda da yaygın olarak kullanılmaktadır. Politikacılar ve diğer üst düzey kişiler çoğu zaman hassas meseleleri Faraday kafesi tasarımlı özel odalarda tartışmayı tercih eder.

9. Enerji hattına yakın evler

Yüksek gerilim kablolarına, elektrik hatlarına, baz istasyonlarına ve düzinelerce elektronik cihaza yakınlık, herhangi bir evi, bireyin uyku düzenini bozabilecek elektromanyetik radyasyonun meskeni haline getirir. Kansere neden olma katkısı tartışmalı olsa da birçok insan, evini herhangi bir elektromanyetik bozulmadan korumak için yapı malzemelerine metalik bir ağ eklemeyi tercih ediyor. EMF yatak örtüsü çarşafları da aynı amacı yerine getirir.

10. Teknik giysiler

Tehlikeli ortamlarda çalışan işçilerin giydiği koruyucu giysiler bir çeşit Faraday kafesinden başka bir şey değildir. Bu giysiler, yüksek gerilimli elektrik hatlarının yakınında çalışanları elektrik çarpmasından korumak için tasarlanmıştır. Giysi, elektrik akımının vücuttan akmasını engeller ve teorik bir voltaj sınırı yoktur.

11. Cüzdanlar

Cüzdan şeklindeki Faraday kafesleri, ATM kartları, ehliyet, kredi kartları ve pasaportlar için iyi bir RFID engelleyici görevi görür. Bu cüzdanlar kredi ve banka kartlarını temassız çekime ve kopyalamaya, kimliklerinizi ise veri hırsızlığına karşı korur.

12. Elektronik ekipmanlar

Dünyanın en iyi markalarından bazıları tarafından tasarlanan elektronik cihazlar bile elektromanyetik gürültüye duyarlı olabilir. Bu durum, 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.

13. Enstrümanlar

Elektro gitar gibi bazı müzik enstrümanlarındaki elektronik bileşenler, enstrümanın elektromanyetik alıcılarını hoparlörlerden, amplifikatörlerden, sahne ışıklarından ve diğer müzik ekipmanlarından kaynaklanan parazitlerden koruyan bakır veya alüminyum folyolardan yapılmış faraday kafesleriyle korunur.