Faradayova klec… Fyzikální termín, na jehož význam si jen horko těžko vzpomeneme. Přesto se ale s Faradayovou klecí setkáváme prakticky každý den. Stačí, když nastoupíme do auta. V tu chvíli totiž karoserie funguje jako Faradayova klec a chrání posádku před úderem blesku. Jak?
Úder blesku do automobilu je vzácný jev – přestože každou sekundu Zemi zasáhne přibližně 44 blesků, do vozidla udeří jen málokdy. S o to větší intenzitou ale takové příběhy prolétnou médii a na sociálních sítích. A nebýt ochrany, mluvili bychom o tragických následcích pro celou posádku.
Co je Faradayova klec?
Fyzikální princip z oblasti elektromagnetismu označuje jev, kdy se náboj soustředí pouze na povrchu vodiče a nikoliv v jeho objemu. Jinými slovy – elektřina steče po povrchu a vnitřek kovové konstrukce zůstane nezasažený.
Jev objevil v 19. století Michael Faraday.
Na princip Faradayovy klece ovšem upozorňovali fyzici už dvě století před ním. Faraday byl ale první, kdo ho detailně prozkoumal a popsal. Experimentoval s dutinovou kovovou konstrukcí, do které umístil elektroskop a do konstrukce pustil elektřinu. Následně zjistil, že náboj se soustředí na povrchu a elektroskop uvnitř nijak nereaguje.
Princip Faradayovy klece v praxi
S Faradayovou klecí se setkáváme každý den. Ohříváte si jídlo v mikrovlnné troubě? Ta využívá princip obrácené Faradayovy klece – kovové opláštění zabraňuje úniku elektromagnetických vln směrem ven, čímž nedochází k zásahu její obsluhy.
Auto a mikrovlnka ale nejsou jediné příklady Faradayovy klece:
- Letecká doprava – kovový trup letadla rozvede při zásahu bleskem proud po povrchu, čímž nedojde k poškození citlivé elektroniky a ohrožení životu posádky.
- Hromosvody a stíněné budovy – na podobném principu jako Faradayova klec fungují i hromosvody. Některé výškové budovy ale využívají kovovou konstrukci a vytvářejí Faradayovu klec jako stínění proti elektromagnetickému signálu.
- Zabezpečení budov proti záření – budovy jako nemocnice a laboratoře využívají zkalibrované přístroje, které trpí při vystavení elektromagnetickému signálu. Proto se konstrukce takových budov navrhuje jako velká Faradayova klec.
- Stínění kabelů – vodiče (například pro přenos zvukového signálu nebo ethernetový kabel) ovlivňuje elektromagnetické rušení. Stíněné kabely mají proto kolem vodičů kovový oplet nebo fólii, které fungují jako Faradayova klec.
Co se stane s autem, když do něj uhodí blesk?
Jak funguje Faradayova klec, už víme. Co se ale stane po úderu blesku do auta? Na internetu najdeme spoustu videí, které tento jev ukazují. Ačkoliv vypadají záběry hrozivě, posádce hrozí mnohem větší nebezpečí z prodělaného šoku než z úrazu elektrickým výbojem.
Lidé uvnitř auta jsou v bezpečí za předpokladu, že se nedotýkají kovových částí vozidla.
To je jeden z důvodů, proč výrobci přistupují k užívání plastů a jiných nevodivých materiálů. Původně automobilky fyzikální jev vůbec nevyužívaly – princip Faradayovy klece v automobilovém průmyslu se využívá krátce.
Přestože blesk neohrozí posádku, Faradayova klec auto neochrání.
Úder blesku představuje výboj o napětí milionu voltů a proudem kolem 30.000 ampér. Je sice krátký, uvolní se ale při něm obrovské množství energie, které na vozidle zanechají následky.
- Poškození elektroniky – vysoký výboj může na čas vyřadit nebo zcela zničit elektroniku ve vozidle včetně řídící jednotky a dalších drahých součástek. Nebezpečí hrozí všem elektrickým zařízením jako rádio, GPS a další prvky infotainmentu.
- Poškození pneumatik – elektrický výboj má vysokou teplotu. Pokud si blesk vybere cestu přes vlhké pneumatiky, zahřeje je a ty se roztaví nebo prasknou v důsledku zahřátého vzduch uvnitř pneumatik.
- Poškození karoserie – spáleniny a stopy po blesku na laku jsou jasným důkazem, že Faradayova klec auto ochrání jen částečně. Posádce zůstane v bezpečí, na vozidle ale zůstanou stopy po dramatickém zážitku.
- Zbytkový výboj – po zásahu blesk může na karoserii zůstat zbytkový výboj. Pokud posádka vystoupí z vozidla bezprostředně po zásahu, hrozí přenos tohoto výboje na člověka a jeho ohrožení na životě.
Ochrana domu proti zásahu bleskem
Funguje jako Faradayova klec dům? Záleží na jeho konstrukci. Moderní panelové a bytové domy princip Faradayovy klece využívají. Rodinné domy chrání spíše hromosvod, který funguje na trochu jiném principu.
Jímací tyč na střeše zachytí úder blesku do objektu. Výboj je sveden do uzemňovací soustavy, která vede do země. Zde se elektrický proud rozptýlí, čímž nedojde k ohrožení zdraví a majetku dotčených osob.
To ale neznamená, že se Faradayova klec ve stavebnictví nevyužívá. Jestliže nechcete řešit klasický hromosvod, projektant navrhne dům s kovovou konstrukcí, který funguje jako Faradayova klec.
Majetek ochrání vhodné pojištění
Blíží se teplé měsíce a s nimi spojené letní bouřky. Máte vozidlo a domácnost pojištěné proti úderu bleskem? Faradayova klec ochrání vaše životy, škodám na majetku se ale po zásahu bleskem nevyhnete.
Využijte KLIK – srovnávač pojištění a aktualizujte havarijní a pojištění domácnosti. Naši operátoři s vámi projdou všechny náležitosti smlouvy a pomohou s výběrem vhodné ochrany vašeho majetku.
