法拉第籠
法拉第籠（Faraday cage）它是用金屬或良導(dǎo)體制成的籠子，對(duì)外形成等電位體，通過金屬空腔隔離靜電場的影響。它也用于演示等電位、具有靜電屏蔽和高壓帶電工作原理的設(shè)備。1836年英國物理學(xué)家邁克爾·法拉第（Michael Faraday）以他的名字發(fā)明和命名。法拉第籠利用導(dǎo)體靜電平衡的性質(zhì)，使導(dǎo)體腔的內(nèi)部空間不受腔外電荷和電場的影響，或者導(dǎo)體腔接地，使外部空間不受腔內(nèi)電荷和電場的影響，可以實(shí)現(xiàn)靜電屏蔽。
工作原理
法拉第籠 籠子與大地相連根據(jù)導(dǎo)體的靜電平衡條件，籠是等電位體，其內(nèi)電勢為零，即法拉第籠是導(dǎo)電的、在內(nèi)電勢為零的理想空心球中，電荷均勻分布在球體表面，球體內(nèi)部沒有電場，阻擋了電磁場，起到屏蔽作用。
基于導(dǎo)體的靜電平衡，空腔導(dǎo)體（不論是否接地）內(nèi)部空間不受外部電荷和電場的影響；接地的空腔導(dǎo)體，空腔外的空間不受空腔內(nèi)電荷和電場的影響，稱為靜電屏蔽。
靜電屏蔽分為外屏蔽和全屏蔽。
主要特點(diǎn)
優(yōu)勢
法拉第籠對(duì)小變化電磁場的屏蔽作用主要是吸收或反射電磁場的能量，而法拉第籠的屏蔽層對(duì)變化的大電流如雷電流也起到分流和均衡電流的作用。
局限性
雷電流進(jìn)入接地裝置產(chǎn)生的反擊過電壓對(duì)設(shè)備和人員都是有害的，法拉第籠無法保護(hù)。從這個(gè)意義上說，法拉第籠的防雷功能對(duì)高壓輸電線路的防雷幾乎沒有影響。這是因?yàn)楦邏狠旊娋€路防雷技術(shù)的基本原理是基于保護(hù)雷電流進(jìn)入接地裝置產(chǎn)生的反電壓，這是法拉第籠防雷的局限性。
實(shí)際應(yīng)用
當(dāng)法拉第籠受到電荷作用時(shí)，其外部電場會(huì)影響法拉第籠材料的電荷分布，從而抵消法拉第籠內(nèi)部的場效應(yīng)。
建筑設(shè)施
建筑物鋼筋結(jié)構(gòu)形成的法拉第籠式屏蔽網(wǎng)具有分流、均流、屏蔽，可以防止雷電電磁脈沖。法拉第籠可以用來保護(hù)LEMP。它還可以代替避雷針進(jìn)行直接防雷。法拉第籠結(jié)構(gòu)可以降低建筑物被雷擊的風(fēng)險(xiǎn)，但還應(yīng)采取等電位聯(lián)結(jié)接地等其他措施，確保建筑物內(nèi)弱電設(shè)備的安全。
法拉第籠法拉第籠原理在鐵路站房設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可以系統(tǒng)地對(duì)信號(hào)設(shè)備進(jìn)行防雷保護(hù)。法拉第籠可用于挖掘人防工程中的電磁脈沖防護(hù)工程。工程主體一般為混凝土結(jié)構(gòu)，雙層鋼筋網(wǎng)，人防防護(hù)墻構(gòu)成一個(gè)比較完整的六面體籠狀結(jié)構(gòu)，即法拉第籠。
脫硫島系統(tǒng)是電廠的一個(gè)車間，是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的工藝系統(tǒng)其復(fù)雜的管道結(jié)構(gòu)和龐大的設(shè)備使防雷接地系統(tǒng)具有簡單的設(shè)計(jì)思路和復(fù)雜的接地網(wǎng)絡(luò)、各種接地類型的特點(diǎn)。基于“法拉第籠”理論，結(jié)合脫硫系統(tǒng)的防雷接地設(shè)計(jì)，“法拉第籠”該原理可應(yīng)用于電廠脫硫島的防雷接地系統(tǒng)。
對(duì)于室外光伏組件，可采用法拉第籠和避雷針組成的雙重防雷措施，以防止直擊雷及其電磁脈沖。根據(jù)法拉第籠 原理，在太陽能光伏組件上構(gòu)建法拉第籠，結(jié)合避雷針的保護(hù)范圍，然后通過等電位總線將外部防雷系統(tǒng)連接到大地，可以防止直擊雷及其產(chǎn)生的雷電電磁脈沖，從而發(fā)揮外部防雷系統(tǒng)的功能同時(shí)，借鑒傳統(tǒng)的內(nèi)部防雷措施，屏蔽感應(yīng)雷和雷電波的入侵，采取多層次的防雷措施，使光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
交通工具
由金屬制成的汽車外殼非常接近法拉第籠效應(yīng)的條件即使駕駛員在雷雨天氣駕駛時(shí)遭到雷擊，由于法拉第籠效應(yīng)的存在，車內(nèi)電磁環(huán)境基本不受雷擊影響。實(shí)驗(yàn)表明，大量電荷撞擊汽車，然后沿著汽車外表面的金屬流入地面，而不是直接穿過汽車，從而確保了車內(nèi)人員的安全。
大多數(shù)飛機(jī)機(jī)身是由導(dǎo)電鋁材料制成的，這使得飛機(jī)成為一種“法拉第籠”據(jù)統(tǒng)計(jì)，幾乎每年都有正常的飛機(jī)遭到雷擊，但大多數(shù)不會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性后果。這主要是因?yàn)樯逃蔑w機(jī)的外殼由金屬制成，對(duì)雷擊有很好的屏蔽作用，飛機(jī)內(nèi)部的人員和設(shè)備相對(duì)安全。法拉第籠包裹的空間稱為自由活動(dòng)區(qū)，因此在一定條件下相對(duì)安全。即使飛機(jī)遭到雷擊，強(qiáng)大的電流也不會(huì)對(duì)機(jī)上設(shè)備和人員造成傷害，機(jī)體積累的靜電荷也會(huì)通過安裝在飛機(jī)上的靜電放電刷及時(shí)釋放。當(dāng)飛機(jī)停在地面上時(shí)，受到雷擊，電流也會(huì)通過飛機(jī)的輪胎傳導(dǎo)到地面。
防護(hù)用具
基于“法拉第籠”和靜電屏蔽原理，人們已經(jīng)用金屬線為高壓帶電操作人員制作了防護(hù)服。
室內(nèi)高壓設(shè)備需要用接地的金屬罩或密集的金屬網(wǎng)罩覆蓋，電子管道要用金屬外殼覆蓋。
印刷電路板防靜電袋、IC卡、MP3等靜電敏感產(chǎn)品的包裝可以有效保護(hù)內(nèi)部敏感元件免受外部靜電的影響和損壞。