Faraday Kafesi Nedir? Nasıl Yapılır? Kullanım Alanları Nelerdir?

Faraday Kafesi Nedir?

Faraday kafesi, iletken bir metal yüzey ile kaplanmış veya çok sayıda iletken birleştirilerek örümcek ağı biçiminde örülmüş olan ve bir cismi dışarıdaki elektrik alanlarından koruyan kafes biçimli bir muhafazadır.

Faraday kafesini oluşturan iletkenler mutlaka topraklanmalıdır. İletken ağların gözleri ne kadar sık ve toprakalama ne kadar iyi olursa koruma o denli güvenli olur, dışardaki elekriksel alan kafesin içerisine giremez. Aralıklar geniş olursa elektrik alanın içeriye sızması ihtimali vardır. Mesela yıldırımlar gibi statik elektrik boşalmaları iletkenlerden geçer ve içeri sıçramaz. Dış elektrik alanlar da içeri etki edemez.

1836 yılında İngiliz Fizikçi Michael Faraday’ın buluşu olduğu için “Faraday kafesi” diye adlandırılmıştır.

Faraday Kafesi Kullanım Alanları Nelerdir? 

1- Yanıcı parlayıcı maddelerin depolandığı binalarda :

Bu tip binaların dışı kafes şeklinde kaplanır. Binanın dışındaki yüksek noktalara sivri uçlu metaller yerleştirilir. Bütün iletkenler ve sivri metaller (yıldırım yakalama uçları) birbiriyle bağlanır ve topraklanır.

2- Radyo frekans yayan cihazlarda :

Bu tip cihazların konduğu kabinler cihaz çevreye parazit radyo sinyalleri yaymasın diye dış metal kılıfından topraklanır.

3- Telsizle haberleşmenin yapıldığı binalarda :

Bina içindeki telsiz haberleşme sinyallerinin dışarıya sızmasını ve dinlenmesini önlemek için bina dışına Faraday kafesi inşa edilir. Binada telsiz haberleşme yapılmasa bile, CRT monitörler görüntüyü zayıf bir radyo dalgası olarak yaydığı için uzaktaki bir monitördeki görüntüyü sinyali yakalayıp kuvvetlendirerek tekrar oluşturmak mümkündür. Binalarda tavan da demir lamalar ile örülmüş hatıl olarak yapılmıştır, duvarlarda bu şekilde demirler olmadığı için baz istasyonları binaların üzerinde sağlık açısından büyük bir tehlike arz etmektedir.

4- Elektronik kartlarda bulunan radyo frekans modüllerde :

Radyo-televizyon tuneri, GSM alıcı verici devreleri gibi radyo frekans amaçlı modüller veya elektronik devre bölümleri, sac bir kapakla kapatılıp topraklanarak elektronik karta ve çalıştığı ortama bozucu sinyaller yayması engellenir. EMC (Elektromanyetik Uyumluluk) yönetmeliğine göre bu tip önlemleri almak mecburidir. Elektrikli cihazların gerek radyo sinyali olarak gerekse iletken hatlar üzerinden parazitler yaymasına müsade edilmez.

Ayrıca;

* Uçaklara sıklıkla yıldırım düşer ve biz bunu farketmeyiz 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.

* Mikrodalga fırınlar bir kafes içerisinde dalgaları yakalar ve yemeklerimizi ısıtır.

* Ekranlı kabloları parazitleri azaltarak net bir sinyal alınmasını sağlar.

* Tüm kritik binalar faraday kafesi ile kaplanır ve yıldırımın etkilerinden ve girişiminden binada bulunan elektronik elemanlar korunur. Data centerlar, labaratuarlar vs..

* Yanıcı ve patlayıcı maddelerin bulunduğu depolar/binalar faraday kafesi ile kaplanır.

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

* Hastanelerde ve özellikle MR Merkezlerinde hastanın sağlık sonuçlarının yanlış görüntülenmemesi için faraday kafesi kullanılır.