Kann mir wer kurz einfach erklären was ein Farady‘scher Käfig ist und wie es funktioniert mit diese zwei geladenen Paletten??
Kann mir wer kurz einfach erklären was ein Farady‘scher Käfig ist und wie es funktioniert mit diese zwei geladenen Paletten? eventuell noch ein Beispiel mit dem Auto?
2 Antworten
Der Faradaysche Käfig ist vereinfacht ausgedrückt wie ein Rundumregenschirm, der anstatt Wasser Elektrische Ladungen (Strom, Blitz) abhält bzw. entlang dem Schirm/Käfig um dich herum leitet! Weil Strom sich nur in die am für ihn günstigsten Medium/Materie ausbreitet, das nächstliegend ist, wählt er den metallischen Käfig und nicht die Luft. Ähnlich wie beim Blitzableiter. Das Metall ist für ihn "anziehender" als gebrannter Ton (Dachziegel) Holz oder Beton. Er "schlägt" zudem an dem für ihn am nächsten Punkt ein. D.h. also, wenn er aus den Wolken kommt, den höchsten Punkt der geerdet ist. Türme Häuser, Bäume etc.
In einem Auto mit metallischer Karosse bewegt sich die elektrische Energie also entlang der Hülle/Karosserie um die Insassen herum. Die sollten aber keine Metallteile im Innern berühren, der elektrische Strom nimmt dann den Weg durch den Körper, denn das darin enthaltene Wasser ist ebenfalls ein guter Leiter.
Es gibt noch Feinheiten in der Erklärung, die aber vernachlässigbar sind, um das Grundprinzip darzulegen. Gummireifen z.B. die ja nicht leiten - z.b. wie kommt die Energie in die Erde - er kann Differenzen von einem Medium (Metall des Autos) und Erde überspringen. Was der Blitz ja auch tut.
Was meinst Du mit "geladenen Paletten"?
Ein Faradayscher Käfig ist ein leitfähiges Gebilde, welches einen Hohlraum umschließt. Stell Dir vor, Du wärest in einem geschlossenen Stahltank. Also Eisen rings um Dich herum. Jetzt legt jemand an einer Stelle des Tanks eine hohe Spannung an. Passiert Dir etwas? Nein, da der Tank sehr gut leitet, liegt an allen Stellen dieselbe Spannung an. Wenn Du den Tank berührst, fliesst kein Strom durch Deinen Körper.
Nun muss es gar kein Tank sein, ein Gitterkäfig reicht auch. Die Frage ist jetzt, wie groß die Maschenweite des Gitters sein kann, damit der Schutz noch besteht.
Das hängt von der Art des Spannungseintrages ab. Oft geht es ja um den Schutz vor Blitzen, aber das ist keineswegs der einzige Anwendungsfall. Bei elektromagnetischen Wellen muss die Maschenweite kleiner sein als die halbe Wellenlänge der höchsten abzuschirmenden Frequenz. Bei Blitzen muss man auf Erfahrungswerte zurückgreifen, weil das eher ein Impuls ist (dem man aber auch eine Frequenz zuweisen kann).
Autos sind oft Faradaysche Käfige, weil sie rundum aus Metall bestehen. Selbst dem Trabbi sagte man diesen Schutz vor Blitzen nach, obwohl die Karosserie aus Kunststoff bestand. Diese war aber auf einem Gerüst aus Stahl montiert, welches dicht genug im Sinne des Faradayschen Käfigs war.