Faraday Cage በዱቄት ሽፋን መተግበሪያ

በኤሌክትሮስታቲክ ወቅት በሚረጨው ሽጉጥ እና ክፍል መካከል ባለው ክፍተት ውስጥ ምን እንደሚፈጠር እንጀምር ድፍላይን ሽፋን የማመልከቻ ሂደት. በስእል 1, በጠመንጃው ቻርጅ ኤሌትሮድ ጫፍ ላይ የሚተገበረው ከፍተኛ እምቅ ቮልቴጅ በጠመንጃው እና በመሬት ላይ ባለው ክፍል መካከል የኤሌክትሪክ መስክ ይፈጥራል (በቀይ መስመሮች ይታያል). ይህ የኮሮና ፈሳሽ እድገትን ያመጣል. በኮሮና ፍሳሽ የሚፈጠረው ከፍተኛ መጠን ያለው ነፃ ionዎች በጠመንጃው እና በክፍሉ መካከል ያለውን ክፍተት ይሞላል. አንዳንዶቹ ionዎች በዱቄት ቅንጣቶች ይያዛሉ, በዚህም ምክንያት ቅንጣቶች እንዲሞሉ ይደረጋል. ነገር ግን፣ ብዙ ionዎች ነፃ ሆነው በኤሌክትሪክ መስመሮቹ ላይ በአየር ዥረት ከሚገፋፉ የዱቄት ቅንጣቶች ጋር በመደባለቅ በኤሌክትሪክ መስመሩ ላይ ወደ መሬቱ የብረት ክፍል ይጓዛሉ።

ቀደም ሲል እንደተገለጸው፣ በሚረጨው ሽጉጥ እና ከፊል መካከል ባለው ክፍተት ውስጥ የተፈጠረው ደመና የተሞሉ የዱቄት ቅንጣቶች እና ነፃ ionዎች የጠፈር ክፍያ ተብሎ የሚጠራ ድምር አቅም አላቸው። ልክ እንደ ነጎድጓድ ደመና በራሱ እና በመሬት መካከል የኤሌክትሪክ መስክ እንደሚፈጥር (በመጨረሻም ወደ መብረቅ እድገት ያመራል) ፣ የተሞሉ የዱቄት ቅንጣቶች እና ነፃ ionዎች ደመና በእራሱ እና በመሬት ላይ ባለው ክፍል መካከል የኤሌክትሪክ መስክ ይፈጥራል። ስለዚህ, በተለመደው የኮሮና-ቻርጅ ስርዓት ውስጥ, ከክፍሉ ወለል ጋር በቅርበት ያለው የኤሌትሪክ መስክ በጠመንጃ ኃይል መሙያ ኤሌክትሮድ እና በቦታ ክፍያ የተፈጠሩ መስኮችን ያካትታል. የእነዚህ ሁለት መስኮች ጥምረት በመሬቱ ላይ ባለው ንጣፍ ላይ የዱቄት ክምችትን ያመቻቻል, በዚህም ምክንያት ከፍተኛ የዝውውር ቅልጥፍናን ያስገኛል.በተለመደው የኮርና-ቻርጅ ስርዓቶች የተፈጠሩት ኃይለኛ የኤሌክትሪክ መስኮች አወንታዊ ተፅእኖዎች በትላልቅ እና ጠፍጣፋ ቦታዎች ላይ በከፍተኛ ፍጥነት የማጓጓዣ ፍጥነት ክፍሎችን ሲሸፍኑ ይገለጻል. እንደ አለመታደል ሆኖ የኮሮና ቻርጅ መሙያ ስርዓቶች ጠንከር ያሉ የኤሌክትሪክ መስኮች በአንዳንድ መተግበሪያዎች ላይ አሉታዊ ተጽእኖ ሊያሳድሩ ይችላሉ። ለምሳሌ ፣ ጥልቅ ክፍተቶችን እና ሰርጦችን በሚሸፍኑበት ጊዜ አንድ ሰው የፋራዴይ ኬጅ ተፅእኖ ያጋጥመዋል (ስእል 2 ይመልከቱ) ። አንድ ክፍል እረፍት ወይም በላዩ ላይ ሰርጥ ሲኖረው ፣ የኤሌክትሪክ መስክ ዝቅተኛውን የመቋቋም አቅም ወደ መሬት ይከተላል (ምስል XNUMX ይመልከቱ)። ማለትም የእንደዚህ አይነት ማረፊያ ጠርዞች). ስለዚህ, አብዛኛው የኤሌትሪክ መስክ (ከጠመንጃው እና ከጠፈር ክፍያ) በሰርጡ ጠርዝ ላይ በማተኮር, በእነዚህ ቦታዎች ላይ የዱቄት ክምችት በከፍተኛ ሁኔታ ይሻሻላል እና የዱቄት ሽፋን በጣም በፍጥነት ይገነባል.

በሚያሳዝን ሁኔታ, ከዚህ ሂደት ጋር ሁለት አሉታዊ ተፅእኖዎች ይከተላሉ. በመጀመሪያ፣ የዱቄት ቅንጣቶች በኤሌክትሪክ መስክ ወደ ፋራዴይ ቤት ጠርዝ ላይ በጥብቅ “የሚገፉ” ስለሆኑ ጥቂት ቅንጣቶች ወደ ማረፊያው የመግባት እድል አላቸው። በሁለተኛ ደረጃ በኮሮና ፍሳሽ የሚመነጩ ነፃ ionዎች የመስክ መስመሮችን ተከትለው ወደ ጫፎቹ ይከተላሉ፣ ያለውን ሽፋን በፍጥነት ተጨማሪ ክፍያ ይሞላል እና ወደ ኋላ ionization በጣም ፈጣን እድገት ይመራል። ሃይሎች እና በንጥረ ነገሮች ላይ መቀመጥ, በሂደቱ ውስጥ ለመርዳት በቂ የሆነ ጠንካራ የኤሌክትሪክ መስክ መኖር አለበት. በስእል 2 ውስጥ በጠመንጃው ኤሌክትሮድስ የተፈጠረው መስክ ወይም በጠመንጃው እና በክፍሉ መካከል ያለው የቦታ ክፍያ መስክ በፋራዴይ ቤት ውስጥ እንደማይገባ ግልጽ ነው. ስለዚህ, የተከለከሉ ቦታዎችን በመሸፈን ብቸኛው የእርዳታ ምንጭ በእረፍት ውስጥ ባለው የአየር ዥረት በሚተላለፉ የዱቄት ቅንጣቶች የቦታ ክፍያ የሚፈጠረው መስክ ነው (ስእል 3 ይመልከቱ) ። ሰርጥ ወይም የእረፍት ጊዜ ጠባብ ከሆነ ፣ ወደ ኋላ ionization በፍጥነት። በጠርዙ ላይ ማደግ አዎንታዊ ionዎችን ያመነጫል ይህም በፋራዴይ ጠርዝ መካከል ለማለፍ የሚሞክሩትን የዱቄት ቅንጣቶች ወደ ቻናሉ ውስጥ ለማስገባት የሚሞክረውን ክፍያ ይቀንሳል ። ይህ ከተከሰተ በኋላ ፣ ምንም እንኳን በጣቢያው ላይ ዱቄት በመርጨት ብንቀጥልም ፣ የተጠራቀመ የቦታ ክፍያ በአየር ዥረቱ በሰርጡ ውስጥ የሚቀርቡት የዱቄት ቅንጣቶች የአየር ብጥብጡን ለማሸነፍ እና ዱቄቱን ለማስቀመጥ በቂ የኤሌክትሪክ ኃይል ለመፍጠር በቂ አይሆኑም።

ስለዚህ, የኤሌክትሪክ መስክ ውቅር እና በፋራዴይ የኬጅ አከባቢዎች ጠርዝ ላይ ያለው ትኩረት የተበላሹ ቦታዎችን በሚሸፍኑበት ጊዜ ብቸኛው ችግር አይደለም. ቢሆን ኖሮ በቂ የሆነ የጊዜ ርዝማኔን ለመርጨት ብቻ አስፈላጊ ይሆናል. ጠርዞቹ በወፍራም የዱቄት ንብርብር ከተሸፈኑ በኋላ ሌሎች ቅንጣቶች እዚያ ማስቀመጥ አይችሉም ብለን እንጠብቃለን፣ ለዱቄት የሚሄድበት ብቸኛው አመክንዮአዊ ቦታ የእረፍት ውስጠኛው ክፍል ነው። እንደ አለመታደል ሆኖ ይህ በከፊል ionization ጀርባ ምክንያት አይከሰትም። ዱቄት የሚረጭበት ጊዜ ምንም ይሁን ምን ሊሸፈኑ የማይችሉ ብዙ የፋራዴይ ጎጆ ቦታዎች ብዙ ምሳሌዎች አሉ በአንዳንድ ሁኔታዎች, ይህ የሚከሰተው በእረፍት ጂኦሜትሪ እና በአየር ብጥብጥ ችግር ምክንያት ነው, ነገር ግን ብዙ ጊዜ በጀርባ ionization ምክንያት ነው.