Faraday Kafesi Nedir?

Yıldırımdan korunmak için kullanılan faraday kafesinin birçok uygulamanı alanı vardır. Kurulması ve uygulanması aşamasında belirli adımların uygulanması gerekir. Peki faraday kafesi nedir? İşte faraday kafesinin ne olduğu ile ilgili tüm detaylar…

Faraday Kafesi Hakkında

Faraday kafesi, ilk olarak Michael Faraday tarafından bulunmuştur. İngiliz fizikçi Faraday, yıldırımdan korunmak için bu kafesi icat etmiştir. Kafes, elektriksel iletken metal ile kaplı bir yüzeye sahiptir. Kafes elektrik alanının içeri girmesini ve yine elektrik alanının dışarıya çıkmasını engelleyici bir yapıdadır. Faraday kafesi, Dünya üzerinde kabul edilen en güvenilir yıldırımdan korunma yöntemlerinden biridir. Kafes, pasif elemanlardan oluşmuştur ve yıldırımı çekmez. En uygun kafes kesintisiz iletkenlere sahip olmalıdır. Kafesin doğrudan toprağa bağlanması en iyi performansın alınmasını sağlar.

Nasıl Kurulur?

Faraday kafesinin uygulanma aşamasında s koruma mesafesi, dönüş mesafesi ve bunun gibi birçok teknik detay doğru bir şekilde uygulanmalıdır. Faraday kafes sistemi kurulumu uzmanlık ister ve uzman kişilerce kurulumunun yapılması gerekir. Yıldırım darbelerinin toprağa ulaşması uzman kişiler tarafından yapılır. Faraday kafes sistemi kurulacak olan alanlara risk faktörlerini de göz önüne alarak ICE standartlarına uygun olarak tasarlanmalıdır. Tasarlama işleminden sonra uygun olan yere konumlandırılması yapılmalıdır.

Nasıl Çalışır?

Atomlar, iletken malzemeleri oluşturma ve en dış yörüngede bulunan valans elektronlarından ayrılarak kendi kendilerine hareket etme özelliklerine sahiptir. Böylelikle kapalı bir yüzeye sahip olan iletken bir nesne elektrik alanına konulduğu zaman elektronlar, iletkenin içinde bulunan elektrik alanında hareket ederler. Bu hareket etme işlemi elektrik alanının sıfırlanmasına kadar devam eder. Elektrik alanı sıfırlanınca, hareket etme işlemi de sonlanmış olur. Faraday kafesi bu ilkelere göre çalışır ve içerisinde bulunan cisimleri dışta bulunan elektrik alanlarına karşı korur.

İdeal bir kafes, topraklanmış ve içi boş kapalı bir yüzeyden oluşur. Bu iletken yüzey bir kafes tarzında imal edilebilir. Böyle bir durumda kafes aralıklarından elektrik alanı bir miktar da olsa içeri kısma sızacaktır. Aralıkların küçük olması bir sorun teşkil etmez. Büyük olması bazı sorunlara yol açabilir. Kafes bir geometrik şekil olmak zorunda değildir, kapalı bir yüzeyde bu görevi yerine getirebilir.

Hangi Alanlarda Kullanılır?

Faraday kafesinin kurulmasında ki amaç, dışarıda bulunan manyetik alanın içeri kısma girmesini engellemektir. Kafesin kullanım alanı değişebilir ama amaç değişmez. Bunun için korunacak olan alan veya binanın dış kısmı iletkenler ile örülür ve topraklama işlemi yapılır. Özellikle yüksek binalar için yüksek konumlara yakalama uçları monte edilir. Faraday kafesi birçok alanda kullanılabilir.

Uygulama Alanları

Yanıcı ve patlayıcı maddelerin depolandığı binalar: Bu tür binalarda uygulama dış yüzeyin kafes şeklinde kaplanması ile başlar. Binanın dış kısmında yer alan yüksek kısımlara yakalama uçları monte edilir. Uygulama içerisinde bütün iletken ve yakalama uçları birbiri ile bağlanır ve sonrasında topraklama işlemi yapılır.

Telsizle haberleşmenin olduğu binalar: Bina dışına telsiz ile haberleşme sırasında sinyallerin dışarıya sızmaması için faraday kafes sistemi inşa edilir. Telsiz haberleşme yapılmasa bile, kafes sistemi inşa etmek mümkündür.

Radyo frekansı yayan cihazlar: Dış kısım metal kılıf ile topraklanır. Çevreye parazit radyo sinyallerinin yayılmaması için yapılır.

Elektronik kartlarda yer alan radyo frekanslar: GSM alıcı verici devreler gibi veya elektronik devre bölümleri gibi yerler sac kapakla kapatılır ve üzerine topraklama sistemi uygulanır. Böylece parazitlerin dış ortama yayılması engellenir.

Faraday kafesinin uygulanması maliyet gerektiren bir uygulamadır. Ortaya çıkan maliyet, korunmak istenen cihazlar baz alındığında aslında düşünüldüğünden daha da ucuza gelmektedir.

Bir önceki yazımız olan Topraklama Malzemeleri Nelerdir? başlıklı makalemizi de okumanızı öneririz.