法拉第籠英文解釋翻譯、法拉第籠的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 Faraday cage

分詞翻譯：

法拉第的英語翻譯：

Faraday
【電】 farad

籠的英語翻譯：

basket; cage; coop; cover; hutch; steamer
【化】 cage

專業解析

法拉第籠（Faraday Cage）的漢英詞典釋義

中文術語：法拉第籠

英文術語：Faraday Cage

定義：一種由導電材料（如金屬網或金屬闆）構成的封閉結構，用于屏蔽外部靜電場和電磁輻射對内部空間的影響。其原理基于電磁學中的靜電屏蔽效應，由英國科學家邁克爾·法拉第（Michael Faraday）于1836年首次提出并驗證。

核心原理與特性

靜電屏蔽
當外部電場作用于法拉第籠時，導體表面的自由電荷重新分布，形成反向電場，抵消外部電場對内部的影響。此現象符合高斯定律（Gauss's Law）：

$$ ointS mathbf{E} cdot dmathbf{A} = frac{Q{text{enc}}}{varepsilon0} $$

其中 ( Q{text{enc}} ) 為封閉曲面内的淨電荷，( varepsilon_0 ) 為真空介電常數。
電磁波屏蔽
對高頻電磁波（如無線電波、微波），籠體表面的電荷隨交變電場運動産生渦電流，反射或吸收電磁能量。屏蔽效能取決于導體材料的電導率、籠體孔徑與波長關系（孔徑需遠小于波長）。
關鍵條件
- 連續性：導體表面必須完整閉合，縫隙會導緻屏蔽失效。
- 接地：對靜電場屏蔽非必需，但接地可洩放累積電荷，增強安全性。

典型應用場景

電子設備防護：屏蔽微波爐門網（防輻射洩漏）、電子實驗室防電磁幹擾（EMI）。
高壓作業：電力工人穿戴金屬絲防護服（等效法拉第籠），避免觸電。
保密設施：防電磁竊聽的安全會議室（阻斷信號傳輸）。
科研實驗：精密儀器屏蔽環境電磁噪聲（如量子計算設備）。

權威參考文獻

法拉第原始實驗
邁克爾·法拉第在《電學實驗研究》（Experimental Researches in Electricity, 1839）中首次描述金屬籠屏蔽現象（第7卷）。

來源：法拉第著作原稿（大英圖書館存檔）
電磁理論奠基
詹姆斯·麥克斯韋在《電磁通論》（A Treatise on Electricity and Magnetism, 1873）中通過方程組量化解釋屏蔽機制（第III章）。

來源：麥克斯韋出版文集（劍橋大學出版社）
現代工程标準
IEEE Std 299.1《電磁屏蔽效能測量标準》（IEEE, 2013）規定了法拉第籠性能測試方法。

來源：IEEE Xplore數字圖書館
經典教材佐證
《電磁學導論》（David J. Griffiths, 第4版）第2章詳述導體靜電平衡與屏蔽原理。

來源：Pearson Education出版

術語辨析

誤用提示：法拉第籠 ≠ 法拉第電磁感應定律（後者描述磁通量變化生電）。
關聯術語：電磁兼容性（EMC）、趨膚效應（Skin Effect）、電磁脈沖防護（EMP Shielding）。

網絡擴展解釋

法拉第籠是一種基于靜電屏蔽和電磁屏蔽原理的金屬導體結構，主要用于隔離外部電場或電磁波的幹擾。以下從多個維度進行解釋：

1.基本定義與結構

法拉第籠由金屬或良導體材料制成，可以是封閉的金屬腔體或網格狀結構。其核心組件包括籠體、高壓電源、顯示器及控制器。例如，電梯轎廂關閉後形成的金屬封閉環境即類似法拉第籠。

2.工作原理

靜電屏蔽：當外部電場作用于籠體時，導體表面的自由電子會重新分布，形成反向電場，使籠體内部電場趨近于零。此時，内部物體不受外部電場影響。
電磁屏蔽：對于高頻電磁波（如手機信號），金屬結構通過反射和吸收作用削弱其傳播，導緻信號衰減。

3.關鍵特性

等電勢性：籠體内部電位差為零，電荷僅分布在導體表面。
安全性：即使籠體帶有高壓電，内部仍保持安全，例如人在籠内觸摸帶電籠壁不會觸電。

4.實際應用

高壓電作業：演示等電位操作的安全性。
電磁防護：保護電子設備（如服務器、通信設施）免受電磁脈沖幹擾。
日常生活：電梯屏蔽手機信號、汽車防雷擊等。

5.局限性

屏蔽效果與導體材料、結構完整性相關。金屬網孔過大會降低高頻電磁波屏蔽性能，對低頻磁場（如50Hz工頻磁場）的屏蔽效果較弱。

如需進一步了解技術細節或曆史背景，可參考維庫電子通或通信百科等來源。