Faraday yasaları-Faraday Etkisi Faraday Sabiti- Faraday Kafesi

Faraday Yasaları​

Faraday Yasaları, İngiliz fizik ve kimya bilgini Faradayın çalışmaları sonucu elde edilen ve adı verilen yasalardır

Faraday'ın Elektroliz Yasaları​

Akım geçiren bir elektrolitte açığa çıkan madde miktarı, akım şiddeti ve bu akımın süresiyle doğru orantılıdır; aynı akım şiddetinin aynı süre içinde farklı elektrolitlerde açığa çıkardığı madde miktarı, söz konusu maddenin atom ağırlığıyla doğru, akımı taşıyan iyonun yüküyle ters orantılıdır şeklinde özetlenen elektroliz yasalarıdır.

Faraday'ın İndüksiyon Yasaları​

Elektromanyetik indüksiyonla ilgili, Faraday'ın üç yasası:

1) Bir devreyle bağlantılı olan manyetik indüksiyon çizgilerinin sayısı değişirken, devreden, süresi söz konusu değişimin süresiyle sınırlı bir indüksiyon akımı geçer;

2) İndüksiyon akımının yönü, devreyle bağlantılı olan manyetik indüksiyon çizgilerinin sayısını sibat tutacak bir manyetik alan yaratacak biçimdedir;

3) Devreden geçen toplam elektrik miktarı, indüksiyon çizgilerinin sayısındaki toplam değişimle doğru, devrenin direnciyle ters orantılıdır.

Faraday Kafesi​

Faraday kafesi, elektriksel iletken metal ile kaplanmış veya iletkenler ile ağ biçiminde örülmüş içteki hacmi dışardaki elektrik alanlardan koruyan bir muhafazadır. 1836 yılında İngiliz Fizikçi Michael Faradayın buluşu olduğu için Faraday kafesi diye adlandırılmıştır.


Tesla bobini ile oluşturulan çok yüksek gerilimle elektrostatik boşalmanın Faraday kafesindeki insana hiçbir etki etmemesi görülüyor.

Özellikleri​

İletken teller ile ağ biçiminde kaplanmış ve topraklanmış her kafesle bu koruma gerçekleştirilebilir. Ağ gözü sıklığı ve topraklama kalitesi korumayı arttırır. Dışarıdaki elektrik alan içeri etki edemez, mesela yıldırımlar gibi statik elektrik boşalmaları iletkenlerden geçer ve içeri sıçramaz. Dış elektrik alanlar da içeri etki edemez. Kafes ağ gözü biçiminde yapılmış ise ağ gözlerinin ne kadar dar tutulursa o kadar iyi koruma sağlar ve benzer şekilde dış elektromanyetik alanları da dışarıdan içeriye ve içeriden dışarıya geçirmez. Daha dar ağ gözleri ile daha yüksek frekans elektromanyetik dalgalara karşı geçirmezlik sağlanabilir. Geniş ağ gözleri daha uzun dalga boylu (diğer bir deyişle daha düşük frekanslı) radyo dalgalarına karşı geçirmezlik sağlar. Kafesin işlerliği için iletkenlerin iyi topraklanmış olması gerekir.

Çalışma ilkesi​

İletken malzemeleri oluşturan atomların en dış yörüngelerindeki değerlik (valens) elektronları, atomlarından kolayca ayrılarak hareket etme yeteneğine sahiptir. Dolayısıyla; kapalı bir yüzeye sahip olan iletken bir cisim elektrik alanı içerisine yerleştirildiğinde bu elektronlar, iletkenin içerisindeki elektrik alanı sıfırlanıncaya kadar hareket eder ve bir yeniden dağılıma uğrarlar. Elektrik alanın sıfırlanmasıyla birlikte, hareket etmelerinin gerekçesi ortadan kalkmış olur. Faraday kafesi bu ilkeye göre çalışır ve içindeki nesneleri dış elektrik alanlara karşı korur. Dolayısıyla ideal olarak; topraklanmış, örneğin içi boş metal bir küre gibi kapalı bir iletken yüzeyden oluşur. Ancak iletken yüzey sürekli olmak yerine, kafes şeklinde de imal edilebilir. Bu durumda kafes aralıklarından bir miktar elektrik alanı içeriye sızacak, fakat aralıklar yeterince küçükse bu bir sorun oluşturmayacaktır. Öte yandan geometrinin küre olması şart değildir. Kapalı herhangi bir yüzey, kafes görevini yerine getirebilir.

Günlük hayatta uygulamalar​

Yanıcı parlayıcı maddelerin depolandığı binalarda

Bu tip binaların dışı kafes şeklinde kaplanır. Binanın dışındaki yüksek noktalara sivri uçlu metaller yerleştirilir. Bütün iletkenler ve sivri metaller (yıldırım yakalama uçları) birbiriyle bağlanır ve topraklanır.

Radyo frekans yayan cihazlarda

Bu tip cihazların konduğu kabinler cihaz çevreye parazit radyo sinyalleri yaymasın diye dış metal kılıfından topraklanır.

Telsizle haberleşmenin yapıldığı binalarda

Bina içindeki telsiz haberleşme sinyallerinin dışarıya sızmasını ve dinlenmesini önlemek için bina dışına Faraday kafesi inşa edilir. Binada telsiz haberleşme yapılmasa bile, CRT monitörler görüntüyü zayıf bir radyo dalgası olarak yaydığı için uzaktaki bir monitördeki görüntüyü sinyali yakalayıp kuvvetlendirerek tekrar oluşturmak mümkündür. Binalarda tavan da demir lamalar ile örülmüş hatıl olarak yapılmıştır, duvarlarda bu şekilde demirler olmadığı için baz istasyonları binaların üzerinde sağlık açısından büyük bir tehlike arz etmektedir.

Elektronik kartlarda bulunan radyo frekans modüllerde

Radyo-televizyon tuneri, GSM alıcı verici devreleri gibi radyo frekans amaçlı modüller veya elektronik devre bölümleri, sac bir kapakla kapatılıp topraklanarak elektronik karta ve çalıştığı ortama bozucu sinyaller yayması engellenir. EMC (Elektromanyetik Uyumluluk) yönetmeliğine göre bu tip önlemleri almak mecburidir. Elektrikli cihazların gerek radyo sinyali olarak gerekse iletken hatlar üzerinden parazitler yaymasına müsade edilmez.