Si vous recherchez sur Internet des cages de Faraday, vous trouverez de nombreuses informations sur l’utilisation de cages artisanales pour protéger les radios contre les dommages EMP pendant le stockage. A beaucoup de ces informations sont soit contradictoires, soit ne sont pas étayées par des explications satisfaisantes.
Je nai pas lintention de débattre de lutilité de stocker du matériel dans les cages de Faraday. Il ny a pas beaucoup de guerres nucléaires ou la foudre frappe là où je vis, donc les chances sont vraiment bonnes que je n « ai pas besoin de men soucier. Mais, je suis curieux de connaître la théorie de fonctionnement et les considérations pratiques de conception.
Si je comprends bien, la radio les ondes ne peuvent « t pénétrer dans un espace qui » est entièrement entouré par une épaisseur suffisante de matériau conducteur. Les ondes radio induisent un courant dans le conducteur, ce qui entraîne la réémission de lénergie sous forme dun mélange dondes radio et de chaleur, à droite ? Quest-ce qui empêche les ondes radio dêtre libérées à lintérieur du contenant? (Je suppose que cest lié à leffec cutané t.) Est-ce que les composants électroniques à lintérieur de la cage sont en contact physique avec la cage?
Une cage de Faraday de bricolage est-elle aussi simple que dutiliser une valise en métal ou une boîte enveloppée de papier daluminium, ou y a-t-il plus que ça?
Commentaires
- Je doute que mon IC-765 avec son cordon dalimentation débranché et tous les câbles débranchés soit affecté par un PEM. Aucune cage de Faraday nest nécessaire.
Réponse
Les cages de Faraday bloquent EMP de la même manière quelles bloquent tous les autres temps- des champs électromagnétiques variables. La seule différence entre le blocage de lEMP et le blocage dune transmission radio ordinaire est que lEMP est de plusieurs ordres de grandeur plus fort.
Une cage de Faraday fonctionne parce que les métaux sont constitués dune «mer» délectrons mobiles parmi les protons de latome noyaux. Autrement dit, les métaux sont de bons conducteurs. Lorsquun champ électromagnétique sapproche du métal, les électrons mobiles seront attirés vers les endroits où le potentiel électrique est le plus élevé, laissant derrière eux des protons en excès là où le potentiel électrique est plus faible.
Les électrons mobiles le font parce quils cherchent larrangement de potentiel le plus bas, tout comme un rocher roule sur une colline, ou leau dans un vaisseau de nimporte quelle forme tend vers le niveau.
Dans la mesure où la cage de Faraday est faite dun conducteur parfait, les électrons se réorganisent de manière à ce que la redistribution des électrons et le champ externe sannulent exactement, de sorte quil ny a pas de changement du champ électromagnétique à lintérieur de la cage. Aucune énergie nest perdue dans le processus.
Cette animation exagère absurdement la distance parcourue par les électrons (en pratique, ils se déplacent à peine, car si les protons étaient laissés seuls comme ça, la boîte se déchirerait en atomes individuels. ), mais il réussit à faire passer lidée:
En pratique, les métaux ne sont pas des conducteurs parfaits, donc un peu dénergie est perdue en résistance et convertie en chaleur, et les électrons sont incapables dannuler parfaitement le champ donc une partie de londe électromagnétique pénètre à lintérieur la cage, donc on dit juste que la cage de Faraday atténue le champ externe.
Leffet de peau limite en effet les courants vers la surface extérieure du métal, mais ce nest pas vraiment nécessaire pour expliquer comment une cage de Faraday travaux. Considérez: les cages de Faraday sont également efficaces pour bloquer les champs électriques statiques, là où leffet cutané ne sapplique pas. Isoler le contenu protégé de la cage est probablement encore une bonne idée si latténuation la plus élevée est requise.
Il est essentiel que la cage forme un blindage conducteur continu enfermant entièrement lappareil à protéger. Par exemple, couper une fente dans une cage de Faraday la rend inefficace si cette fente est une fraction appréciable de longueur donde. En effet, la fente présente une barrière au mouvement des électrons, et par conséquent le champ électrique associé aux électrons mobiles doit « circuler » dans la fente, ce qui la rend incapable dannuler le champ externe. Une antenne à fente exploite cet effet pour faire rayonner un guide dondes (qui nest pas si différent dune cage de Faraday à lenvers).
Pour pour cette raison, les boîtes métalliques avec couvercles ne fonctionnent pas toujours comme une cage de Faraday, car souvent le couvercle ne fait pas un bon contact électrique avec le reste de la boîte.
La feuille fonctionne bien tant que des précautions sont prises pour un bon contact électrique à toutes les coutures. Et la finesse de la feuille signifie moins datténuation, mais en fonction de la puissance de lEMP et de la sensibilité du contenu, cest peut-être suffisant.
Commentaires
- Il peut être intéressant de souligner que la longueur de lemplacement compte, pas seulement la largeur de lemplacement. Jai trouvé une bonne démonstration de ce fait ici: youtu.be / uYWhTMmv6bs Une poubelle en acier galvanisé avec une lumière bien ajustée atténue un signal de 500 MHz de 18 dB. Après avoir appliqué du ruban HVAC en aluminium sur le léger espace entre la boîte et le couvercle, latténuation a augmenté à 40 dB.