כלוב פאראדיי – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
Matanyabot (שיחה | תרומות)
מ בוט החלפות: {{ס:\1|
Matanyabot (שיחה | תרומות)
מ בוט החלפות: אידיאל, לעיתים
שורה 11:
ניתן להבין את פעולתו של כלוב פאראדיי אם נתאר לעצמנו שהשדה החיצוני גורם להיווצרותו של התפלגות [[מטען חשמלי|מטען]] במעטפת הכלוב אשר יוצרת שדה חשמלי זהה בגודלו והפוך בכיוונו לשדה החיצוני. שני השדות מבטלים האחד את השני.
 
===מקרה אידאליאידיאלי===
עקרון הפעולה הפיזיקלי של כלוב פאראדיי ניתן לתיאור על ידי מערכת של [[מוליך]] אידאליאידיאלי סגור וחלול, החוסם נפח ריק מחומר ובפרט מ[[מטען חשמלי]].
בחומר מוליך נושאי המטען (לרוב [[אלקטרון|אלקטרונים]]) חופשיים לנוע, ולכן כל התפלגות מטען בו - כתוצאה משדה חיצוני כלשהו בסביבתו - תיווצר אך ורק על שפת המוליך. במילים אחרות - לא תיתכן צפיפות מטען נפחית במוליך. {{ש}} {{ש}}
לכן, מ[[חוק גאוס]] נובע כי ה[[שדה חשמלי|שדה החשמלי]] במוליך חייב להתאפס: <math>\vec{E}_{cond}=0</math>. לפיכך, ה[[פוטנציאל חשמלי|פוטנציאל החשמלי]] במוליך הוא '''קבוע'''. כמו כן, בנפח החסום מתקיימת [[משוואת לפלס]]: <math>\nabla^{2} \varphi=0</math>. פתרון המשוואה עבור תנאי השפה שמקנה המוליך (בעל הפוטנציאל הקבוע) הוא: '''הפוטנציאל בנפח החסום קבוע''' גם הוא, ושווה לזה במוליך.{{ש}}{{ש}}
שורה 19:
===מקרה כללי===
[[קובץ:Cage de Faraday.jpg|ממוזער|"כלוב" פאראדיי - מתקן ייעודי להדגמת התופעה]]
עבור כל מקרה מורכב יותר (לא אידאליאידיאלי) ההתנהגות האיכותית של התופעה נשמרת, אך נוצרים אי-דיוקים בתופעות המתוארות במקרה הפשוט. בפרט, כתוצאה מכך ניתן לעתיםלעיתים למדוד בכל זאת השפעה של שדה חיצוני בתוך החלל העטוף על ידי המוליך.
 
כך למשל, תיאור התופעה עבור קיום של [[גל אלקטרומגנטי]] בסביבת המוליך נשמר באופן איכותי, אך '''"בידוד"''' הכלוב תלוי מאוד במספר גורמים - העיקריים בהם הם ה[[התנגדות חשמלית|התנגדות החשמלית]] של המוליך, עוביו, קיום "חורים" במעטפת שהוא יוצר וגודלם (ביחס לסדר גודל [[אורך גל|אורך הגל]]). מסיבה זו, ניתן לעתיםלעיתים לקלוט ולשדר מידע ממכשיר סלולרי בתוך מעלית (אם כי האיכות ירודה לרוב, בדיוק בשל תופעה זאת).
 
==דוגמאות מחיי היום-יום==