Sangkar faraday merupakan benda yang digunakan untuk melindungi manusia dari muatan elektromagnetik. Berdasarkan sejarahnya, benda ini dibuat untuk mengendalikan listrik yang diterima manusia. Jangan sampai nantinya hal ini membahayakan manusia saat bekerja.
Sebelum membeli sangkar faraday, terdapat tiga hal yang penting seperti saluran masuk, bahan konduktor, dan kontinuitas. Berikut ini yang akan kita bahas dalam artikel ini.
Apa itu Sangkar Faraday?
Sangkar faraday bertujuan untuk melindungi benda dari radiasi elektromagnetik. Sebab, ketika medan elektromagnetik mengenai konduktor listrik, muatannya akan tetap berada di luar konduktor dan tidak bergerak di dalamnya.
Fungsi dari sangkar faraday adalah menangkal radiasi elektromagnetik yang tidak diinginkan. Bahaya dari radiasi elektromagnetik dapat mengganggu kesehatan jika terpapar dalam jangka panjang.
Sangkar Faraday ditemukan oleh Michael Faraday di abad ke-19. Temuan ini didesain untuk mengendalikan listrik dan mengurangi risiko paparan radiasi elektromagnetik yang diterima manusia.
Komponen Sangkar Faraday
Terdapat tiga komponen penting yang harus Anda perhatikan sebelum membeli sangkar faraday.
Pertama ialah saluran masuk pada kabel atau disebut sebagai pecahan sangkar. Bagian ini menyebabkan potensi penetrasi medan elektromagnetik luar. Ketebalan konduktor dan ukuran lubang mempengaruhi penetrasi radiasi elektromagnetik.
Bukaan sangkar faraday harus lebih kecil dari 1/10 panjang gelombang yang diblokir. Sebagai ilustrasi, untuk memblokir medan elektromagnetik dengan frekuensi 10 GHz, gunakan lubang sangkar dengan ukuran dibawah 3 mm.
Kedua adalah terputusnya kontinuitas bahan konduktor dalam waktu lama. Akses ke sangkar faraday melalui penutup menciptakan kemungkinan nyata terjadinya putus kontinuitas. Apabila salah satu sisi terputus-putus, meskipun terkonduksi maka muatan tidak terdistribusi dengan baik, dan efek pembatalan tidak akan ada di dalam sangkar.
Pemakaian kabel untuk menghubungkan sambungan agar membantu kerja frekuensi rendah namun tidak cukup untuk eeksperimen yang membutuhkan frekuensi dan pengoperesian lebih tinggi.
Ketiga adalah konduktivitas singkat. Ini jarang dipermasalahkan ketika ukuran kandangnya kecil, tetapi berbeda cerita ketika ukuran kandang bertambah. Semakin resistif lapisan penghantar, semakin lambat distribusi ulang muatan sehingga menghasilkan medan yang tidak dapat dibatalkan.
Cara Kerja dan Prinsip Fisika Sangkar Faraday
Sangkar faraday bekerja dengan bagaimana listrik beroperasi dalam konduktor. Mula-mula, benda logam seperti aluminium adalah konduktor dan memiliki elektron yang bergerak di dalamnya. Apabila tidak ada muatan listrik, konduktor memiliki partikel positif dan negatif yang bercampur.
Apabila benda luar bermuatan listrik mendekati konduktor, partikel positif dan negatif akan terpisah. Muatan elektron yang berlawanan dengan muatan luar ditarik ke benda luar tersebut. Elektron yang muatannya sama dengan benda luar akan tolak menolak. Redistribusi muatan ini disebut sebagai induksi elektrostatik.
Kehadiran benda bermuatan eksternal, partikel positif dan negatif berakhir pada sisi yang berlawanan dengan konduktor. Hasilnya medan listrik berlawanan menghilangkan bida muatan benda di luar konduktor logam.
Walaupun tidak ada muatan di dalam konduktor, medan listrik melindungi bagian dari muatan listrik statis dan radiasi elektromagnetik. Disinilah fungsi utama dari sangkar faraday.
Efektivitas perlindungan ini tergantung dari konstruksi kandang. Variasi konduktivitas berbagai logam mempengaruhi fungsi sangkar. Ukuran lubang pada saringan mengubah kemampuan sangkar dan dapat disesuaikan pada frekuensi dan panjang gelombang radiasi elektromagnetik yang dikeluarkan dari bagian dalam sangkar.
Manfaat/Aplikasi dari Sangkar Faraday
Secara prinsip, sangkar faraday dimanfaatkan untuk mengurangi efek radiasi elektromagnetik. Anda dapat menemukannya dalam penggunaan sehari=hari seperti microwave dan MRI.
a. Microwave
Cangkang logam di over microwave berfungsi sebagai sangkar Faraday. Alat tersebut dapat mencegah gelombang mikro di dalam oven bocor ke lingkungan.
b. Pelindung EMI perangkat Elektronik
Radiasi elektromagnetik berasal dari unit lain di lingkungan. Adanya pelindung EMI untuk melindungi perangkat Anda dari radiasi elektromagnetik.
Kabel koaksial pada televisi umumnya terdiri dari pelindung jalinan tembaga di bawah jaket PVC sebagai sangkar faraday. Gunanya untuk melindungi konduktor internal dari noise listrik dan mencegah kebocoran RF.
c. Wearpack
Pakaian pelindung untuk karyawan yang bekerja di lingkungan berbahaya juga memakai elemen sangkar faraday. Penggunaannya dapat terlindungi dari sengatan listrik ketika bekerja di dekat saluran listrik bertegangan tinggi seperti petugas PLN.
d. MRI (Magnetic Resonance Imaging)
Pencitraan MRI memakai sangkar faraday demi mencegah distorsi dari sinyal frekuensi radio eksternal. Gangguan tersebut akan mengganggu proses pendataan dan pemeriksaan pasien.
e. Penangkal Petir
Sangkar faraday digunakan untuk melindungi pesawat atau mobil dari petir yang menyambar. Agar penumpan aman dari muatan listrik eksternal dari lingkungan.
Dapatkan Sangkar Faraday Berkualitas di AMI Scientific!
Sangkar Faraday merupakan alat untuk mengurangi risiko radiasi elektromagnetik yang membahayakan manusia. Penerapan sangkar faraday ditemukan pada microwave, MRI, sampai penangkal petir.
Amiscientific menyediakan berbagai kebutuhan penelitian Anda agar semakin naik kelas. Konsultasi masalah Anda melalui tautan ini!
Comments