FARADAY KAFESİ.

... konulu sunumlar: "FARADAY KAFESİ."— Sunum transkripti:

1 FARADAY KAFESİ

2 TESLA BOBİNİ

3 Nikola Tesla 9 Temmuz 1856'da, Sirbistan'da dogdu
Nikola Tesla 9 Temmuz 1856'da, Sirbistan'da dogdu. 1884'de ABD'ye göç etti. Tesla, tarih kitaplarindan adi silinmis önemli bir arastirmaci ve mucittir. Tesla 1800'lerin sonlarinda, bugün tüm dünyada kullanilan "alternatif akim" (AC) sistemini buldu ve patentini aldi. Tesla'nin buluslari arasinda "rotatif manyetik alan", dinamo, AC endüksiyon motoru, vs. vardir. Tesla ABD'ye gidisinden bir yil sonra, 1885'de alternatif akim dinamo, transformör ve motor sisteminin patent haklarim, adi bugün Tesla'ninkinden çok daha popüler olan George Westinghouse'a satti. Tesla 1891'de ünlü bulusu olan "Tesla Bobini"ni (Tesla Coil) icat etti. Bu bulus, radyo teknolojisinde genis olarak kullanilabilecek bir endüksiyon bobiniydi.

4 TESLA BOBİNİ NEDİR? Tesla bobini; çekirdeği hava boşluğundan oluşan, yüksek voltajlı bir rezonans trafosu olup 6 bileşenden oluşur. Bileşenlerden birincisi; çekirdeği demirden oluşan, yüksek voltajlı birincil trafo; ikincisi bir yüksek voltaj kapasitörüdür. Üçüncü bileşen, birbirinden hava boşluğu ile ayrılmış iki telden oluşan 'kıvılcım boşluğu,' dördüncüsü; sarımlık, kalın bir telden oluşan birincil bobin, beşincisi; reçine kaplı ince telden sarılmış, yüzlerce sarımlık 'ikincil bobin'dir. Birincil bobin, ikincil bobinin dip tarafında yer alır ve bu ikisi birlikte, çekirdeği hava boşluğundan oluşan ikincil bir trafo oluşturur. Altıncı bileşen ise, genellikle alüminyumdan oluşan simit şeklinde bir metal olup, ikincil bobinin tepesine yerleştirilmiştir. Sistem çalışırken oluşan yüksek voltaj kıvılcımları, bu toroidden kaynaklanır ve tüm yönlerde havaya dağılır.

5

6

7

8 FARADAY KAFESİ Faraday kafesi, elektriksel iletken metal ile kaplanmış veya iletkenler ile ağ biçiminde örülmüş içteki hacmi dışarıdaki elektrik alanlardan koruyan bir muhafazadır yılında İngiliz Fizikçi Michael Faraday'ın buluşu olduğu için "Faraday kafesi" diye adlandırılmıştır.

9 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.

10 Günlük hayatta uygulamalar
ÇALIŞMA İLKESİ İletken malzemeleri oluşturan atomların en dış yörüngelerindeki değerlik (valans) 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 dağılım’a 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

11

12 GÜNLÜK HAYATTA KULLANIMI
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.

13

14 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. (Elektromanyetik Uyumluluk) yönetmeliğine göre bu tip önlemleri almak mecburidir. Elektrikli cihazların gerek radyo sinyali olarak gerekse iletken hatlar üzerinden parazitler yaymasına müsaade edilmez.

15 HAZIRLAYAN SEZER GÜRKAN 10-A 205