Předpokládejme, že se teroristům podaří odpálit EMP uprostřed Spojených států. Jeho dosah je dostatečně dlouhý na to, aby puls zasáhl, a účinně zneužije veškerý nechráněný hardware.
Předpokládejme, že se jedná o příležitostného kupujícího, a rozhodneme se jej zabalit do hliníkové fólie. Co se týče síly pulzu, co takhle průměrná síla EMP generovaná standardem? velikost atomovku.
Například typ E1 EMP by mohl vytvořit puls se silou až 1 MeV (milion elektronvoltů)
Základní informace : V závislosti na velikosti mezer v kleci může Faradayova klec chránit objekt uvnitř ní před radiací všude spektrum. Pokud se objekt nedotýká klece, bude objekt přepaden. *
Může faradayova klec chránit elektroniku před EMP ? Mohl by silnější EMP stále poškodit elektroniku v kleci?
Komentáře
- závisí na pulsu ' s tvaru vlny, stejně jako na frekvenci a intenzitě pulzu. také tloušťka o f je v tomto ohledu důležitá klec. Upřesněte otázku uvedením několika čísel nebo odhadů. .
- A popište, jak teroristická skupina (1) dostane bombu a (2) dostane ji dostatečně vysoko, aby se o EMP skutečně staral (nápověda – zvítězila Cessna t do).
- Ignorovat JAK. Jsem ' zvědavější na fyziku, která za tím stojí.
- @JonCuster Já ' hlasuji o uzavření vašeho komentáře mimo téma. Zkusili jste to zveřejnit v zásobníku terorismu?
- Pokud mluvíte o " kleci " v termínech zabalením do vodivého materiálu, pak má tato otázka částečnou odpověď physics.stackexchange.com/questions/160137/…
Odpověď
Vše záleží na vaší konstrukci Faradayovy klece … pro dostatečně dobře postavená klec (vícevrstvá, spojitá, RF těsnění na všech švech), odpověď zní „ano“. Je mnohem snazší přidat další 3 dB izolace, než zdvojnásobit výkon zařízení generujícího EMP.
Představte si, že máte klec, která poskytuje pouze 3 dB stínění. Pokud tuto klec umístíte do jiné klec, máte 6 dB. A tak to pokračuje. Toto je jeden případ, kdy je skutečně možná dostatečná izolace (za předpokladu, že jste dostatečně daleko od výbuchu, že štít není mechanicky ohrožen).
Komentáře
- Jak silný by musel být puls, aby hrozilo skutečné riziko roztavení klece? Nebo by se to nikdy nestalo?
- Je nepravděpodobné, že by elektromagnetický puls byl dostatečně energický k roztavení klece – ale teplo z exploze, které generovalo puls, by mohlo …
- Co jsem průměr je něco jako, " Jak silný by musel být, aby proud ve Faradayově kleci byl dostatečně silný, aby jej roztavil "
- Krátká odpověď – " směšně silná ". Podívejte se, jak fungují indukční ohřívače: indukují vířivé proudy, které ohřívají cílový materiál. Vířivé proudy vyžadují $ \ frac {dB} {dt} $ – pokud ' s jediným pulzem, způsob, jak zvýšit proud, je buď zvýšit B, nebo zkrátit čas. Ale čím kratší doba, tím méně energie se rozptýlí. S pulsem to nikdy nemohlo fungovat. Budete potřebovat vysokovýkonný nepřetržitý vysokofrekvenční signál (i tak by to bylo šíleně tvrdé. V systémech MR mají opravdu silné a rychle se měnící magnetické přechody a spoustu vířivých proudů – ale nic se neroztaje). " žár výbuchu " nebude mít obavy. ' Zařízení EMP musí být explodováno v exosféře. Pokud to ' není skutečně gargantuovská bomba, bude to ' prostě příliš daleko (příliš vysoko na obloze), aby přímé záření mohlo ublížit objekty na zemi nula.
Odpověď
Pokud zabalíte elektroniku do hliníkové kuchyňské fólie, pak platí příslušná rovnice pro činitel přenosu elektrického pole, který bere v úvahu odraz od fólie a útlum ve fólii, je $$ \ frac {E_t} {E_i} \ simeq 4 \ frac {\ eta _ {\ rm Al}} {\ eta_0} \ exp (-t / \ delta) = 0,47 \ omega ^ {- 1/2} \ exp (-22 \ omega ^ {1/2} t), $$ kde $ t $ je tloušťka fólie a $ \ omega $ je „frekvence“ EM záření (viz Faradayova klec v reálném životě ). Přenesený výkonový zlomek by byl druhou mocninou.
Typická fólie má $ t \ sim 3 \ krát 10 ^ {- 5} $ m a nejnižší frekvence mají nejvyšší přenosové faktory. Podle této rozsáhlé zprávy je HEMP E1 méně důležitý než zásah blesku pro frekvence pod 1 MHz. Na 1MHz ($ \ omega \ sim 6 \ krát 10 ^ 6 $ Hz) dává výše uvedený vzorec přenosový faktor $ 3 \ krát 10 ^ {- 5} $. Vzhledem k typickému vrcholu E-pole HEMP kolem 50 000 V / m (stejná zpráva) je toto množství útlumu dostatečné ke snížení signálu na tento typický ze silné rozhlasové stanice FM.
Takže můj závěr je, že staniol chrání váš telefon před EMP. Jednoduše však není praktické ani možné úplně uzavřít všechna elektronická a elektronická zařízení (např. Často potřebují kabely dovnitř nebo ven nebo nějaký druh otvoru, který by je mohl zranit).