19મી સદીના તેજસ્વી વૈજ્ઞાનિક અને શોધક, માઈકલ ફેરાડે, વીજળી, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર અને સંબંધિત ભૌતિક ઘટનાઓ સાથેના તેમના સક્રિય કાર્ય માટે જાણીતા છે. સૌથી નોંધપાત્ર શોધોમાંની એક ફેરાડે કેજ નામનું રક્ષણાત્મક માળખું હતું. નીચે આપણે સમજીશું કે તે શું છે અને શોધ શું વ્યવહારુ મૂલ્ય દર્શાવે છે.
સામગ્રી
ફેરાડે કેજ શું છે
ફેરાડે કેજ એ ખૂબ જ વાહક ધાતુની બનેલી દિવાલો સાથેનું બોક્સ છે. ડિઝાઇનને બાહ્ય પાવર કનેક્શનની જરૂર નથી, પરંતુ, એક નિયમ તરીકે, ગ્રાઉન્ડ છે. કોષની ભૌતિક અસર બાહ્ય પરિબળના પ્રભાવ હેઠળ પ્રગટ થાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન છે.
શિલ્ડિંગ અસર દર્શાવવા માટેની પ્રથમ રચનાઓ સામાન્ય કોષ જેવી દેખાતી હતી, જેણે આ ઘટનાને નામ આપ્યું હતું.વાસ્તવમાં, "બૉક્સ" ની વાયર અથવા છિદ્રિત દિવાલો મર્યાદિત જગ્યામાં સ્થિત વસ્તુઓ અથવા ઉપકરણોના દ્રશ્ય નિયંત્રણ માટે અનુકૂળ છે, પરંતુ તે સરળતાથી નક્કર સાથે બદલી શકાય છે. મુખ્ય વસ્તુ એ છે કે સામગ્રી વાહક છે.
ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત
ફેરાડે કેજની ક્રિયા એ હકીકત પર આધારિત છે કે ચાર્જ, જ્યારે તે કંડક્ટરમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે તેની સપાટી પર વિતરિત થાય છે, જ્યારે અંદર તટસ્થ રહે છે. વાસ્તવમાં, સમગ્ર કોષ, જેમાં વાહક સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે, તે એક જ વાહક છે, જેનો "છેડો" વિપરીત ચાર્જ મેળવે છે. પરિણામી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ એક ક્ષેત્ર બનાવે છે જે બાહ્ય પ્રભાવોને વળતર આપે છે. આવી રચનાના આંતરિક ભાગમાં ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની શક્તિ શૂન્ય છે.
રસપ્રદ વાત એ છે કે જો કોષની અંદર ફીલ્ડ જનરેટ થાય છે, તો તેની અસર પણ કામ કરે છે. જો કે, આ દૃશ્યમાં, ચાર્જ ગ્રીડ અથવા અન્ય વાહક પ્લેનની આંતરિક સપાટી પર વિતરિત કરવામાં આવશે અને તે બહાર પ્રવેશી શકશે નહીં.
અંગ્રેજી પરિભાષામાં, CF "ફેરાડે શિલ્ડ" જેવો અવાજ કરે છે, એટલે કે, "ફેરાડે શિલ્ડ/સ્ક્રીન". આ ખ્યાલ ઉપકરણના સારને સારી રીતે જણાવે છે, જે ઢાલ અથવા રક્ષણાત્મક સ્ક્રીનની જેમ, તેના સમાવિષ્ટોને અસર કરતા કિરણોને પ્રતિબિંબિત કરે છે.
તે યાદ રાખવું જોઈએ કે શિલ્ડિંગ અસર માત્ર વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર પર કામ કરે છે. તે સતત અથવા સહેજ પરિવર્તનશીલ ચુંબકીય અસરમાં દખલ કરતું નથી, ઉદાહરણ તરીકે, પૃથ્વીની કુદરતી ચુંબકીય સંભવિતતા.
ફેરાડે ચેમ્બર ઉચ્ચ-આવર્તન કિરણોત્સર્ગને પ્રતિબિંબિત કરશે કે કેમ તે નિર્ધારિત કરવા માટે, તે ગ્રીડ કોષોનું કદ (જો વાહક ભાગ પાંજરાના સ્વરૂપમાં બનાવવામાં આવે છે) અને અભિનય તરંગની તરંગલંબાઇ જાણવા માટે પૂરતું છે.બાંધકામ અસરકારક છે જો બીજું મૂલ્ય પ્રથમ કરતા વધારે હોય.
સીએફ અસરના ઉપયોગના ક્ષેત્રો
ફેરાડે દ્વારા શોધાયેલ અસરનો માત્ર વૈજ્ઞાનિક અર્થ જ નથી, પણ એકદમ વ્યાપક વ્યવહારિક ઉપયોગ પણ છે. ફેરાડે પાંજરાનું સૌથી સરળ ઉદાહરણ રોજિંદા જીવનમાં મળી શકે છે, તે લગભગ કોઈપણ રસોડામાં હાજર છે - આ માઇક્રોવેવ ઓવન છે. તેના શરીરની પાંચ દિવાલો એકદમ જાડી સ્ટીલની પ્લેટોથી બનેલી છે અને દરવાજાના કાચના બે સ્તરો વચ્ચે વધુ સારી રીતે દૃશ્યતા માટે છિદ્રો સાથે મેટલ સ્તર છે.
આરએફ કેબિન
રેડિયો-ફ્રિકવન્સી કેબિન એ સામાન્ય રીતે નાના વિસ્તારના વિદ્યુત, ચુંબકીય અને રેડિયો ઉત્સર્જનની અસરોથી અલગ પડેલો ઓરડો છે. તેની દિવાલો, ફ્લોર અને છત અત્યંત વાહક જાળીઓથી સજ્જ છે જે બંધ પરંતુ અદ્રશ્ય પાંજરા બનાવે છે.
એમઆરઆઈ રૂમ
મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ડાયગ્નોસ્ટિક્સ માટે મેડિકલ ટોમોગ્રાફ જેવા ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા સાધનોને બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોથી સાવચેતીપૂર્વક રક્ષણની જરૂર છે. સહેજ બહારનો પ્રભાવ અભ્યાસના પરિણામને અસર કરી શકે છે, તેથી જે રૂમમાં એમઆરઆઈ એકમ સ્થિત છે તે સંપૂર્ણપણે કવચિત છે.
પ્રયોગશાળાઓ
પ્રયોગશાળા સંશોધનમાં, સચોટ પરિણામો મેળવવા માટે, માત્ર અદ્યતન સાધનોનો ઉપયોગ કરવો જ નહીં, પણ તેને ચુંબકીય અને ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રો જેવા બાહ્ય પરિબળોથી વિશ્વસનીય રીતે સુરક્ષિત રાખવું પણ મહત્વપૂર્ણ છે.
તે સમજી લેવું જોઈએ કે આ માત્ર ચોક્કસ સ્ત્રોતોમાંથી દિશાત્મક કિરણોત્સર્ગને જ નહીં, પરંતુ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અવાજનો પણ ઉલ્લેખ કરે છે જે વાતાવરણમાં, ખાસ કરીને વસ્તીવાળા વિસ્તારોમાં અને તેમની આસપાસના વિસ્તારોમાં સતત હાજર હોય છે.
CF ઇફેક્ટ સાથેના સાધનોના ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા રક્ષણ માટે, વિશિષ્ટ ડિઝાઇન ગણતરીઓ અને વ્યાવસાયિક ઇન્સ્ટોલેશન જરૂરી છે.
રક્ષણાત્મક પોશાકો
ઇલેક્ટ્રિક આંચકોની ઉચ્ચ સંભાવના ધરાવતા વિસ્તારોમાં કામ કરતા લોકો માટે, ખાસ સુટ્સ વિકસાવવામાં આવ્યા છે. તેમનું ઉપરનું સ્તર ધાતુ ધરાવતા ફેબ્રિકથી બનેલું હોય છે અને તેને શરીરથી અવાહક સામગ્રી દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે. અવશેષ સ્થિર અથવા ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની ઘટનામાં, ચાર્જ કીટના બાહ્ય શેલની નીચે વહે છે.
ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ લાઇન સાથે કામ કરતી વખતે રક્ષણાત્મક કપડાં અનિવાર્ય છે. ડી-એનર્જાઈઝ્ડ હોવા છતાં, તેઓ ઘણા કિલોમીટરના વિદ્યુત વાયરોને કારણે સ્થિર ચાર્જનું જોખમી સ્તર જાળવી રાખે છે.
મનોરંજનની દુનિયામાં
સ્ટેજ પર રંગીન રીતે પ્રદર્શિત કરાયેલી CF અસર ખૂબ જ અદભૂત છે. આ કિસ્સામાં, સામાન્ય પાંજરાનો વારંવાર ઉપયોગ થતો નથી, પરંતુ બરછટ જાળીથી બનેલો દેખીતી રીતે વજનહીન શેલ અથવા સામાન્ય કપડાં જેવો એક ખાસ ડિઝાઇન કરાયેલ પોશાક પણ વપરાય છે. આ કિસ્સામાં, વર્તમાન શક્ય તેટલી અસરકારક રીતે સપ્લાય કરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ટેસ્લા કોઇલ અથવા સમાન ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરીને જે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક જનરેટરમાંથી ચાર્જ બનાવે છે.
તમારા પોતાના હાથથી ફેરાડે કેજ બનાવવું
રોજિંદા જીવનમાં, વિવિધ તરંગોની ક્રિયાથી ગેજેટ્સને "છુપાવવા" માટે હોમમેઇડ સીએફનું ઉત્પાદન જરૂરી હોઈ શકે છે જે સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક "સ્ટફિંગ" માં વિક્ષેપ પેદા કરી શકે છે.
આવી ડિઝાઇનનું ઉદાહરણ ચોક્કસ રીતે સમાપ્ત થયેલ પ્લાયવુડ બોક્સ છે. પ્લાયવુડ ઇન્સ્યુલેટીંગ લેયર તરીકે કામ કરતું હોવાથી, તે સંપૂર્ણપણે સ્વચ્છ અને શુષ્ક હોવું જોઈએ. તમે તમારા પોતાના હાથથી બૉક્સને એસેમ્બલ કરી શકો છો અથવા તેને તૈયાર કરી શકો છો - મુખ્ય વસ્તુ એ છે કે તેને નખ અથવા અન્ય મેટલ ફાસ્ટનર્સના ઉપયોગ વિના એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે. એસેમ્બલી ઘણા તબક્કામાં હાથ ધરવામાં આવે છે:
- પ્લાયવુડની દિવાલો અથવા તેમના બ્લેન્ક્સના કદ અનુસાર, ફૂડ ફોઇલને સેગમેન્ટમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.
- ભાવિ બૉક્સની સપાટીઓ બહારથી વરખ સાથે સુવ્યવસ્થિત કરવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, તેની ચળકતી બાજુ બહારની તરફ ફેરવવી જોઈએ.
- દિવાલોને અંદરથી એડહેસિવ ટેપથી બાંધવામાં આવે છે, અને બૉક્સના તળિયે માઉસ પેડ્સની જોડી મૂકવામાં આવે છે.
- તે કાળજીપૂર્વક તપાસવામાં આવે છે કે ઢાંકણની બંધ સ્થિતિમાં, વરખનું સ્તર સહેજ અંતર અને વિરામ વિના સતત શેલ બનાવે છે.
બીજો વિકલ્પ ધારે છે કે જાતે કરો મેટલ ટાંકી (પાન, બોક્સ, બોક્સ, વગેરે) ફેરાડે કેજના આધાર તરીકે સેવા આપે છે, જેની અંદર કાર્ડબોર્ડ, સમાન પ્લાયવુડ અથવા અન્ય સામગ્રીથી ઇન્સ્યુલેશન બનાવવામાં આવે છે. આ ડિઝાઇન માટે ઢાંકણના સ્નગ ફિટની સ્થિતિ ઉપર વર્ણવેલ કરતાં ઓછી મહત્વની નથી.
શું મારે ગ્રાઉન્ડિંગ કરવાની જરૂર છે
સીએફને ગ્રાઉન્ડ કરવાની જરૂરિયાત પર કોઈ સર્વસંમતિ નથી. મોટા સ્ટ્રક્ચર્સને ગ્રાઉન્ડ કરવું ફરજિયાત છે અને જે ખાસ કરીને શક્તિશાળી ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જથી પ્રભાવિત થઈ શકે છે.
ગ્રાઉન્ડિંગ, અલબત્ત, કટોકટીની પરિસ્થિતિઓ સામે રક્ષણ આપે છે જ્યારે સંચિત મજબૂત ચાર્જ હવાને "તોડી" શકે છે અને નજીકના પદાર્થ અથવા વ્યક્તિને અથડાવી શકે છે.
હોમમેઇડ ફેરાડે કેજનું પરીક્ષણ
વ્યવહારમાં ફેરાડે પાંજરાના સિદ્ધાંતને ચકાસવા માટે, કોમ્પેક્ટ બેટરી સંચાલિત રેડિયોનો ઉપયોગ કરવો સૌથી અનુકૂળ છે. તે મહત્તમ વોલ્યુમ પર ચાલુ હોવું જોઈએ અને ઉપલબ્ધ સૌથી શક્તિશાળી FM ચેનલ પર ટ્યુન કરવું જોઈએ. જો કોષ કામ કરી રહ્યો હોય, તો તેમાંનો રેડિયો શાંત થઈ જશે.
જો રીસીવર ઓછામાં ઓછું થોડું છે, પરંતુ સાંભળી શકાય તેવું છે, તો તેનો અર્થ એ છે કે સો ટકા સ્ક્રીનિંગ પ્રાપ્ત કરી શકાયું નથી, અને વાહક સ્તરમાં ગાબડાઓ માટે જોવું જોઈએ.
સ્વ-એસેમ્બલ કેમેરા અને મોબાઇલ ફોનના પરીક્ષણ માટે યોગ્ય. એકવાર અંદર ગયા પછી, તે બેઝ સ્ટેશનોથી સિગ્નલ પ્રાપ્ત કરવાનું બંધ કરશે, એટલે કે, જ્યારે તમે તેને કૉલ કરશો, ત્યારે તમે મોબાઇલ ઓપરેટરના સ્વચાલિત માહિતી આપનારનો અનુરૂપ સંદેશ સાંભળશો.
સમાન લેખો:
