Qu'est-ce que la cage de Faraday?

- Nov 19, 2019-

La cage de Faraday est une cage en métal ou en bon conducteur. Il porte le nom de Michael Faraday, physicien britannique et fondateur de l'électromagnétisme. Il est utilisé pour démontrer le principe de l'équipotentialité, du blindage électrostatique et du fonctionnement sous tension à haute tension. Il est composé d'un corps de cage, d'une alimentation haute tension, d'un affichage de la tension et d'une partie commande. Le corps de la cage est connecté à la terre. L'alimentation haute tension transmet une tension haute de 100 000 V CC au pôle de décharge par le biais d'une résistance de limitation de courant. Lorsque la pointe du pôle de décharge est à 10 cm du corps de la cage, il se produit une étincelle de décharge. Selon la condition d'équilibre électrostatique du conducteur de terre, le corps de la cage est un corps équipotentiel avec une différence de potentiel interne nulle, un champ électrique nul et une charge. Il est distribué sur la surface extérieure à proximité du pôle de décharge.


La démonstration de la cage de Faraday montre le principe du travail sous tension pour les travailleurs à haute tension. Les vêtements de protection des opérateurs sous tension haute tension sont en fil métallique. Lors du contact avec le fil haute tension, l’équipotentielle est formée, de sorte que le corps des opérateurs n’a pas de courant passant, ce qui joue un bon rôle de protection. Par exemple, la voiture est une cage de Faraday. Parce que la coque de la voiture est une grande coque en métal, elle forme un corps égal. Lorsque le conducteur conduit par un orage, les personnes dans la voiture n'ont pas à craindre d'être frappées par la foudre.

La démonstration de la cage de Faraday montre également que la cage de Faraday avec une coque reliée à la terre peut efficacement isoler les interférences d’ondes électromagnétiques à l’intérieur et à l’extérieur de la cage et jouer ainsi un rôle de protection électrostatique. Sur la base de ce principe, le personnel scientifique et technique a mis à la terre la coque métallique de nombreux instruments et équipements de précision, en évitant efficacement les interférences électromagnétiques inutiles et les attaques de foudre. Dans les années 1950, le système de cage de Faraday a été adopté dans le réseau de bâtiments avec protection contre la foudre, qui a relié les quatre côtés du bâtiment à la terre pour former un corps équipotentiel en cas de coup de foudre. Mais son effet de protection électrostatique apporte parfois des problèmes. S'il n'y a pas de répéteur dans l'ascenseur, lorsque l'ascenseur est fermé, le signal du téléphone mobile sera très mauvais, ce qui est causé par l'effet de protection de l'ascenseur.

Il convient de noter que même dans une cage de Faraday, le rayonnement électromagnétique ne peut être complètement évité. La cage de Faraday ne peut pas protéger l’électricité statique et les champs magnétiques à basse vitesse, tels que le géomagnétisme. Dans la cage de Faraday, la boussole peut toujours fonctionner et les humains ne peuvent pas complètement éviter les radiations électromagnétiques.


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