Springen naar inhoud

Een elektromagnetische puls, een kooi van faraday en een wagen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Handsome Hermit

    Handsome Hermit


  • >25 berichten
  • 42 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 juli 2007 - 22:11

Men zegt altijd dat bij een Elektromagnetische puls ten gevolge van bv. een nucleaire explosie boven de grond (of een nucleaire explosie op de grond, maar dan slechts in de blastarea) alle transistoren vernietigd worden.
Nu wordt ook vaak gesteld dat een kooi van Faraday voorwerpen in de kooi beschermd tegen dergelijke EMP, net zoals ze beschermd tegen de bliksem.

Toch heb ik al vaak horen zeggen en stellen (bv. in Jericho, ok het is TV, maar ik veronderstel dat er enige research achter zit) dat bij een EMP moderne auto's naar de vaantjes zijn. Dan vraag ik mij echter af, een auto is toch een kooi van Faraday, dus alle onderdelen die de wagen bestuderen, aandrijven, zitten toch in de kooi.
Waar zit mijn redeneringsfout?

Concordia res parvae crescunt, discordia maximae dilabuntur.


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44858 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 25 juli 2007 - 22:24

Een bliksem is niet zo zeer een elektromagnetische golf als een elektrische stroom.

En een auto is voor de (kortere) elektromagnetische golven echt niet zo'n effectieve kooi. Daarvoor zijn de mazen in die kooi te groot.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

Paul_1968

    Paul_1968


  • >250 berichten
  • 603 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 juli 2007 - 22:28

Men zegt altijd dat bij een Elektromagnetische puls ten gevolge van bv. een nucleaire explosie boven de grond (of een nucleaire explosie op de grond, maar dan slechts in de blastarea) alle transistoren vernietigd worden. ... zitten toch in de kooi. Waar zit mijn redeneringsfout?

Ik denk dat bij een sterke EMP, de kooi van erg degelijk dik metaal moet zijn om alle lading buiten te houden. Maar daarnaast hebben hedendaagse ( zeg niet modern, want dat is ouderwets ) auto's heel veel kunststoffen ipv metalen.
(Maak ik hier een denkfout dat het lading betreft door magnetisme ?)
"If you can't explain it simply, you don't understand it well enough"

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44858 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 25 juli 2007 - 23:18

Ik denk dat bij een sterke EMP, de kooi van erg degelijk dik metaal moet zijn om alle lading buiten te houden.

Koekblik of zelfs een lapje aluminiumfolie is voldoende. Zolang er maar geen gaten in zitten (luchtdicht is ook niet nodig overigens), en zolang het beschermde apparaat maar ge´soleerd is van de kooi.

Maar daarnaast hebben hedendaagse ( zeg niet modern, want dat is ouderwets ) auto's heel veel kunststoffen ipv metalen.

Dat zijn dus gaten voor elektromagnetische straling, verder staan veel elektropnische onderdelen in contact met de carosserie die als geleider ("massa" in elektrotechnische termen) dient voor elk elektrisch circuit in de auto (en zo een hoop bekabeling bespaart)

(Maak ik hier een denkfout dat het lading betreft door magnetisme ?)

geen idee wat je hiermee bedoelt.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

Rov

    Rov


  • >1k berichten
  • 2242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 juli 2007 - 09:09

Koekblik of zelfs een lapje aluminiumfolie is voldoende. Zolang er maar geen gaten in zitten (luchtdicht is ook niet nodig overigens), en zolang het beschermde apparaat maar ge´soleerd is van de kooi.

De grote van de openingen is belangrijk. Kan daar een golflengte door, dan heb je het vlaggen, anders is inderdaad een laagje aluminium folie al voldoende.

Op school hadden we in de les een klein experimentje. Een gsm belt naar de andere. De gebelde gsm wordt eerst in een metalen broodbakje gelegd en er gebeurd niets. Als dit bakje toe is hoorde je de gsm niet meer afgaan (en dat kwam niet omdat het bakje geluidsdicht was pi.gif). Dezelfde proef met aluminiumfolie was moeilijker, er mag echt geen enkel gaatje of spleetje zijn of het werkt niet want de golflengte die gsm's gebruiken is heel klein en kan dus nog door ieder gaatje.

Als je de proef herhaalt met een radio die aan staat in een broodbak, dan mag die bak gerust open blijven staan. De golflengte gebruik voor radio's is veel te groot om nog door de opening te gaan.

#6

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6607 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 26 juli 2007 - 10:14

...en zolang het beschermde apparaat maar ge´soleerd is van de kooi.

Waarom moet dat?

#7

Rov

    Rov


  • >1k berichten
  • 2242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 juli 2007 - 10:18

De bedoeling is dat de kooi het apparaat beschermd. Als het apparaat in contact staat met de kooi kan het via geleiding nog altijd het apparaat vernielen.

#8

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6607 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 26 juli 2007 - 10:30

Ja, okee. Maar als het apparaat slechts op 1 plek contact heeft met de kooi, dan kan er toch geen stroom door lopen?

#9

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 26 juli 2007 - 11:21

Voor zover ik het begrijp: als een kooi van Faraday blootgesteld wordt aan EM-straling, gaat er stroom in het materiaal van de kooi lopen, volgens een zodanig patroon dat de elektrische veldsterkte binnen de kooi nul blijft. Hierbij veronderstel ik even dat de gaten in de kooiwand klein genoeg zijn om alle invallende golflengten te kunnen blokkeren op deze wijze.

Punten in het materiaal van de kooiwand krijgen nu te maken met snelle spanningswisselingen als gevolg van deze (oscillerende) stroompjes. Kan het zo zijn dat een object binnen de kooi dat slechts op een punt contact heeft met de kooiwand als massa fungeert ten opzichte van de kooiwand die snelle spanningswisselingen ondergaat, en zo te maken krijgt met een hoogfrequente wisselstroom (waarbij de precieze frequentie afhangt van de frequenties van de invallende EM-straling)? Ik kan me voorstellen dat dit schadelijke effecten kan hebben voor bijvoorbeeld gevoelige elektronica in dat object.

Of is de aard van de spanningswisselingen in de kooiwand doorgaans van zo'n aard dat het geen kwaad kan voor een object in de kooi dat contact maakt met die wand?

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44858 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 juli 2007 - 11:49

Ja, okee. Maar als het apparaat slechts op 1 plek contact heeft met de kooi, dan kan er toch geen stroom door lopen?

Klinkt logisch. Het enige weerwoord dat ik kan bedenken is dat de kooi wordt geladen (en ontladen) en verder als antenne fungeert (EMP velden concentreren zich bij geleidend materiaal). Zou het dus kunnen dat de reden voor die isolatie analoog is aan de reden dat je een hoogspanningslijn ook niet met ÚÚn vinger moet aanraken, hoe goed ge´soleerd je verder ook bent.

Het valt niet mee om volledige info te vinden, die niet alleen het hˇe van bescherming, maar ook het waarom zˇ van bescherming duidelijk maakt. Ik vind meerdere sites die het isoleren nadrukkelijk aanraden, maar ook sites die dit helemaal niet noemen. Verder vind ik tegenstrijdige informatie over het al of niet aarden van de kooi.

Punten in het materiaal van de kooiwand krijgen nu te maken met snelle spanningswisselingen als gevolg van deze (oscillerende) stroompjes.

hierover vond ik nog een opmerking (geen idee meer waar) dat die wervelstroompjes pas een rol gaan spelen indien de kooi van dikker materiaal is gemaakt.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#11

Handsome Hermit

    Handsome Hermit


  • >25 berichten
  • 42 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 27 juli 2007 - 01:52

Zou het dus kunnen dat de reden voor die isolatie analoog is aan de reden dat je een hoogspanningslijn ook niet met ÚÚn vinger moet aanraken, hoe goed ge´soleerd je verder ook bent.


Ze hebben mij altijd verteld dat een hoogspanningslijn aanraken geen probleem is zolang je maar niet in contact staat met de aarde. (cfr vogels op de hoogspanningslijn) Waar zit ik hier verkeerd dan? pi.gif


Alvast bedankt aan iedereen voor de verschillende (mogelijke) antwoorden.
Overigens heb ik zelf ook nog bedacht dat bv. een glazen dak en glazen ruiten -wat tot nader order in een wagen nog steeds zit- de elektromagnetische golven ook nog moeten doorlaten waardoor deze met gemak het dashbord en de achterliggende elektronica kunnen raken.

Concordia res parvae crescunt, discordia maximae dilabuntur.


#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44858 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 juli 2007 - 06:19

Ze hebben mij altijd verteld dat een hoogspanningslijn aanraken geen probleem is zolang je maar niet in contact staat met de aarde. (cfr vogels op de hoogspanningslijn) Waar zit ik hier verkeerd dan? pi.gif

Geplaatste afbeelding
Zoals je ziet kun je je lichaam statisch laden. Om het zover te laten komen is er dus een hoeveelheid lading je lichaam in gevloeid. Zo kun je ook je lichaam weer ontladen: dan vloeit er weer lading je lichaam uit. Maak je nou contact met een geleider waarop een wisselspanning staat, dan wordt je lichaam dus afwisselend geladen en ontladen: er vloeit een wisselstroom je lichaam in en uit. Ons (behoorlijk grote) lichaam heeft een behoorlijk grote capaciteit . Afhankelijk van de spanning kan er bij contact met een wisselspanningsgeleider dus een behoorlijke (wissel)stroom vloeien. De 50 Hz van het lichtnet is hiervoor zelfs een bijna ideale frequentie.

Een (klein) vogeltje heeft maar een geringe capaciteit. Dan zal er bij afwisselend op- en ontladen dus maar een geringe stroom gaan vloeien. Grotere vogels krijgen overigens een navenant groter probleem.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#13

High-Voltage

    High-Voltage


  • >250 berichten
  • 384 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 augustus 2007 - 19:01

Een bliksem is niet zo zeer een elektromagnetische golf als een elektrische stroom.

De kooi van faraday werkt ook voor elektrische stromen.
Wat betreft dat elektromagnetisme: ten gevolge van de bliksem ontstaat er een elektromagnetische "straling" die het gehele spectrum omvat.

Koekblik of zelfs een lapje aluminiumfolie is voldoende.

Alu houdt enkel de elektrische component tegen maar laat de magnetische component ongemoeid. Indien we te doen hebben met een variabele veldsterkte niet ideaal dus aangezien dit spanningen gaat induceren.

#14

a256

    a256


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 oktober 2008 - 21:44

Hallo iedereen,

Ik kwam toevallig op dit forum en zit met 2 korte maar belangrijke vragen voor een project dat ik moet maken.
Theoretisch kan ik perfect het principe van de kooi van faraday uitleggen en zelf wiskundig bewijzen. Ik moet deze methode toepassen bij de gsm-frequentie ( 850 Mhz - 950 Mhz = microwaves ). Ik heb ergens mij laten wijsmaken dat de gaatjes van de kooi van faraday kleiner moeten zijn als de golflengte van uw EM-golf. Dus in het geval van een gsm-frequentie van 850 MHz is dit minder als 35 cm als ik goed gerekent heb. Klopt dit en waar kan ik hier meer theoretische uitleg over vinden (of 1 of ander bewijs).

Vervolgens zit ik nog met de vraag waarom de kooi van faraday EM-golven tegenhoudt. Ergens logsich, want binnen de kooi is er geen elektrisch veld, maar de EM-golf komt van buitenaf. Is dit omdat de EM-golf een soort van energie (lading) in de geleidende bol/kooi opwekt waardoor de elektrische velden elkaar tegenwerken binnen in de kooi, of zit ik er volledig naast?

Elke mogelijke (goede) bron van informatie (boeken/internet) over ElektroMagnetische-golven samen met de kooi van faraday is zeker welkom.

Alvast bedankt,

Student industriele wetenschappen Jakob

#15

Rov

    Rov


  • >1k berichten
  • 2242 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 oktober 2008 - 10:30

Volgens mij klopt die berekening niet: LaTeX . Als je dit in werkelijkheid probeert zal je merken dat je de aluminiumfolie rond je gsm erg hard moet aandrukken en goed en scheurloos moet toevouwen of er zijn al gaatjes groter dan die golflengte.


Een elektrisch veld zorgt voor krachten op de elektronen in een geleider. Hierdoor zal een stroom vloeien tegengesteld dat het veld in de kooi tegenwerkt.

Een in de tijd variŰrend magnetisch veld induceert in een geleider een elektrische stroom zodat het magnetisch veld ge´nduceerd door deze stroom tegengesteld is aan het oorspronkelijke magnetische veld. Hierdoor is er in de kooi gÚÚn magnetisch veld aanwezig.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures