Faraday Kafesi Nedir?

Elektriksel iletken metallerle kaplanmış ya da iletkenler ile ağ biçiminde örülmüş bir muhafaza alanı olarak tanımlanabilecek olan Faraday kafesi içerisindeki maddenin dıştaki elektriksel yüksek korunması için geliştirilmiş olan bir sistemdir. Faraday kafesi nedir sorusuna cevaben elektrik yükünden herhangi bir nesnenin korunmasına yardımcı olacak bir kafes türü olarak nitelendirme yapılabilmektedir. Bu kafes ile beraber elektrik alanının içeri girme durumu söz konusu değildir. İlk olarak İngiliz fizik adamı Michael Faraday tarafından bulunan bu kafese kendi soyadı verilmiştir.

Faraday Kafesi Çalışma Prensibi

İletken malzemelerin oluşmasına neden olan atomların en dış yörüngesinde yer alan değerlik elektronları, atomlarından kolay bir şekilde ayrılarak hareket etme özelliğine sahiptirler. Kapalı bir yüzeye sahip olan iletken bir cisim elektrik alanının içerisine yerleştirildiği zaman elektronlar bu alanın içerisinde sıfırlanıncaya kadar hareket etmektedirler. Faraday kafesi bu ile doğrultusunda çalışan bir kafes olmakla beraber elektriksel maddenin hareketlerinin sıfıra indirilmesi ve bu esnada ortamda bulunan canlı ya da cansız her cismin korunmasını sağlar.

Faraday Kafesi Nedir?

Faraday Kafesi Kullanım Alanları

Faraday kafesinin kullanılmasındaki asıl amaç manyetik alanın içeriye girmesinin ya da içeride bulunan manyetik alanın dışarıya çıkmasının önüne geçilmesidir. Bu nedenle Faraday kafesi kullanım alanları; patlayıcı ve yanıcı maddelerin depolandığı binalar, radyo frekans yayan cihazlar, telsizle haberleşme işleminin yapıldığı binalar, elektronik kartlarda yer alan radyo frekans modüller şeklinde sıralanabilir. Kullanım alanına göre Faraday kafesinin çevrelediği alan genişletilebilmekte ya da küçültülebilmektedir. Kafesin amacına uygun olarak konumlandırılma durumu söz konusu olup içerisine alacağı nesnelerin belirlenmesi gerekir.

Faraday Kafesi Ne İşe Yarar?

Faraday kafesinin çalışma prensibi temelde binaların yıldırım düşmesinden korunmasıdır. Yıldırımdan korunma yollarından bir tanesi olarak bilinen Faraday Kafesi yıldırımın herhangi bir alana zarar vermeden doğrudan toprağa iletilmesine yardımcı olur. Yıldırımın engellenmesinin yanı sıra olası yıldırım çarpmalarında da koruyucu etken gösteren bu kafes, yıldırım çarpmasının her hangi bir metal aracı etkilemesi sonucunda içinde bulunan insanların metal yüzeyin dışında elektriksel bir temasa girmedikleri müddetçe korunmalarına yardımcı olan bir sistemdir. Yıldırımın güçlü elektrik alanından canlı veya cansız bütün nesneleri korumaya yarar.

Faraday Kafes Kaplaması

Faraday kafesinin kaplaması yapılırken temelde üç farklı seçenek üzerinden kaplama işleminin yapıldığı görülmektedir. Galvanizli modüler sistem kaplamasında lamine ve galvaniz karışımından oluşan panellerle beraber kafesin kaplanması sağlanır. Bakır modüler sistem kaplamasında ahşap bir malzemeye bakır sarılarak kafesin kaplanması sağlanır. Son olarak da bakır levha lehimlemesi ile sistem kaplamasında bakır levhalara lehimleme işlemi uygulanarak kafesin kaplanması sağlanır. Faraday kafesinin kaplama işi temelde bu üç seçenekten biri ile yapılmakta ve uygulanacak olan alanın yıldırım şiddetine göre belirleme yapılmaktadır.

Faraday Kafesi Nedir?

Faraday Kafesi Yük Korunumu

Türkiye’de genel olarak Faraday kafesinin kullanımı dış yıldırımlık sistemi içerisinde yer almaktadır. Koruma alanının küre yöntemi ile belirlenmesi sonucunda Faraday kafesinin koyulacağı nokta bulunur. Kapalı alanları korumak için yeterli olan bu sistem çok geniş bir açık alanı korumada yetersiz kalabilmektedir.

Kafesin verimli bir şekilde çalışabilmesi adına hesap yapılması ve oluşabilecek olan olası yıldırım riskinin durumuna göre bölme aralıklarının projelendirilmesi gerekmektedir. Yıldırımdan korunma yöntemleri arasında temel etki olarak görülen Faraday kefesinin Türkiye genelinde kapalı alan ile yük korunumu yapması standartlar doğrultusunda uygulandığı takdirde verimli bir kullanım sağlar. Eş potansiyel sistemlerinin oluşturularak aşırı gerilim koruyucularının kullanımı söz konusu olmakta ve verim alımı sağlanmaktadır.

Bir önceki yazımız olan Paratoner Fiyatı Ne Kadar? başlıklı makalemizde faraday kafesi, Paratoner fiyatı ve Radyoaktif paratonerler hakkında bilgiler verilmektedir.