Faraday Kafes Sisteminin Önemi

Yıldırımdan korunma yöntemlerinden biri olan faraday kafesi, birçok alanda kullanılmaktadır. Kurulması ve uygulanması aşamasında belirli noktalara dikkat edilmesi gerekir. Peki, faraday kafesi nedir? Ne işe yarar? Neden önemlidir? İşte detaylar:

Faraday Kafesi

Faraday kafesi, Michael Faraday isimli bir fizikçi tarafından bulunmuştur. İngiliz fizikçi Michael, kafesi icat ederken yıldırımdan korunmak amacı ile tasarımını yapmıştır. Faraday kafes sistemi, elektriksel iletken metal ile kaplı bir yüzeyden oluşmaktadır. Kafes, elektriğin içerisini girmesini ve yine elektriğin dışarı çıkmasını engeller. Dünya üzerinde yıldırımdan korunmak için en güvenilir yöntemlerden biri olarak kabul edilen faraday kafesinin yıldırımı çekmeme gibi bir özelliği vardır. Kafes pasif elemanlardan oluşmuştur ve kafesi kurma aşamasında en iyi sonuç alınacak şekilde toprağa bağlanması önemlidir.

Nasıl Kurulur?

Faraday kafesinin uygulanma aşamasında dikkat edilmesi gereken noktaları vardır. Mesela, s koruma mesafesi, dönüş mesafesi ve bunun gibi teknik detaylar önemlidir. Faraday kafes sistemi uzman kişiler tarafından kurulmalıdır ve kurulumu uzmanlık ister. Bunun haricinde kafesin kurulacağı yerin ICE standartlarına uygun olması gerekir. Kafesin kurulacağı alan ICE standartlarına uygun hale geldikten sonra konumlandırma işlemi yapılmalıdır.

Nasıl Çalışır?

Faraday kafesi nedir sorusunun cevabından sonra önemli olan kısım kafesin nasıl bir çalışma mantığına ait olduğudur. Kafesin çalışması şu şekilde olmaktadır:

Atomlar, iletken malzemeleri oluşturma ve valans elektronlardan ayrılarak kendi kendine hareket etme özelliğine sahiptir. Böylelikle kapalı bir alana sahip olan iletken bir nesne elektrik alanının içine konulduğu zaman elektron parçaları, iletkenin içinde yer alan elektrik alanında hareket derler.

Elektrik alanı sıfırlanıncaya kadar elektronların hareket etme işlemleri devam eder. Elektrik alanının sıfırlanması, hareket etme işleminin sonlanması anlamına gelir. Faraday kafesi bu çalışma prensibi doğrultusunda çalışır. Kafes, içerisinde bulunan cisimleri dışarıda bulunan elektrik alanına karşı korur. İdeal bir faraday kafesinin içi boş ve topraklanmış bir yüzeyden oluşur. İletken yüzey bir kafes şeklinde tasarlanabilir, böyle bir durumda kafes aralıklarından bir miktar olsa da içeri kısma sızma olacaktır.

Aralıkların küçük olması herhangi bir problem oluşturmaz. Aralıkların büyük olması bazı sorunlara yol açabilir. Kafes, bir geometrik şekil olmak zorunda değildir, kapalı bir yüzeye sahip olması yeterlidir.

Faraday Kafesi Neden Önemlidir?

Faraday kafes sistemi, dışarıda bulunan manyetik alanın içeriye girmesini engeller. Kafes, farklı alanlarda kullanılabilir ama amacı aynıdır. Faraday kafesinin yıldırımdan korunmak için kullanılması, topraklama yapılmasını da gerektirir. Bu yüzden binalar, radyo frekans gerektiren modüllerde mutlaka yıldırımdan korunmak için kafesin konumlandırılması gerekir. Özellikle yüksek binalara da monte edilebilen uçları ile faraday kafesi birçok alanda yıldırımsavar olarak görev alır.

Uygulama Alanları

Telsizle haberleşmenin olduğu binalar: Bina dışına telsiz ile haberleşme esnasında sinyallerin dış ortama aktarılmaması için faraday kafes sistemi inşa edilir. Bina içinde telsiz haberleşme yapılmasa bile yine kafes sistemi inşa edilebilir.

Yanıcı ve patlayıcı maddelerin olduğu binalar: Uygulama, bu tür binalar için dış yüzeyin kaplanması ile başlar. Binanın dışında bulunan yüksek kısımlara yakalama uçları monte edilir ve sonrasında bütün iletken ve yakalama uçları birbirleri ile bağlanır. En son aşama topraklama işlemi yapılır.

Radyo frekansı yayan cihazlar: Dış kısım metal kılıf ile topraklanır ve bu işlem radyo sinyallerinin yayılmaması için yapılır.

Faraday kafesinin uygulanması maliyet gerektiren bir işlemdir. Uygulama sonucunda ortaya çıkan maliyet, korunmak istenen cihazlar düşünüldüğü zaman aslında daha da ucuza denk gelmektedir.

Bir önceki yazımız olan Solar Sistemlerde Yıldırımdan Korunma başlıklı makalemizi de okumanızı öneririz.