Herhangi bir nesneyi veya canlıyı dıştaki elektrik yükünden korumayı hedefleyen Faraday kafesi 19. yüzyılın en önemli keşiflerinden biridir. Günümüzde birçok alanda kullanılan bu kafes iletken maddelerle yapılır, metal plakalarla kaplı veya örgü biçiminde olabilir. Faraday kafesine elektriksel olarak yüklü bir malzeme yaklaştırıldığı zaman kafesteki artı ve eksi elektrik yükleri birbirinden ayrılarak kafesi oluşturan metalin yapısındaki aynı yüke ait tarafta toplanır. Bu dağılım sonucunda kafesin içinde dış alana göre zıt yönde elektriksel bir alan meydana gelir. Nötrleşme sonucunda kafesin içindeki elektrik sıfırlanır. Böylece kafes dışındaki elektriksel alanın etkisine karşı koruyucu görev yapar. Peki Faraday kafesini kim icat etti? Hangi alanlarda kullanılır ve nasıl yapılır? Uçakları yıldırımdan korur mu? Gelin bu soruların cevaplarına göz atalım.
İngiliz bilim insani Michael Faraday, 19. yüzyılda manyetizma ve elektrik alanında deneyler yapar. Bu deneyler sırasında iletken maddelerden yapılmış üstü kapalı bir yapının bozucu etkisi olan elektromanyetik dalgaları uzaklaştırdığını keşfeder. Faraday Kafesi adını alan buluş zamanla günlük hayatın pek çok noktasında kullanılmaya başlar.
Faraday kafesi yapımında bakır levha ve metal plakalar kullanılır. Bakır, elektriği iyi iletmek açısından tercih edilir. Ayrıca dış elektromanyetik alanı da iyi bir şekilde yansıtır. Faraday kafesi, bir binayı korumak amacıyla yapılırsa, bina tepe noktasından toprağa varıncaya kadar sürekli ve kesiksiz iletkenlerle sarılır. Tel kafes ne kadar sık ağlarla örülmüş ise dışarıdan gelen elektromanyetik geçirmezlik oranını o derecede artırır. Kafesin şekli ve ağ sıklığı korunacak alanın durumuna göre farklılık arz eder. Ancak yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalardan korunmak için farklı Faraday kafesi malzemeleri kullanmak gerekir. Standart yapıdaki kafeslere göre daha karmaşık yapıdaki bu kafesler özel alaşımlı metal levhalar ile yapılır. Bazı projelerde ileri teknoloji karbon bazlı malzemeler de kullanılabilir.
Günlük hayatta pek çok noktada Faraday kafesi farklı teknolojilerle birlikte kullanılır. Örneğin otomobiller bu mantıkla çalışır. Uçakların ve üstü kapalı otomobillerin metal gövdesi yıldırım gibi dış elektromanyetik dalgalara karşı yolcuları ve elektronik aksamları korur. Günlük hayatta karşılaşılabilecek Faraday kafesi örnekleri ise şöyle sıralanabilir:
Faraday kafesi karmaşık bir yapı gibi görünse de basit malzemelerle tecrube edilebilen bir mantığa sahiptir. Buluşu deneyimlemek için tel ızgara küp şekline getirilir. Elde edilen kafesin içine elektronik herhangi bir cihaz, mesela cep telefonu yerleştirilir. Kafesin dış kısmında başka bir cep telefonu kullanarak elektromanyetik bir sinyal oluşturulur. Metal kafesin dışarıdan gelen sinyalleri azalttığı veya engellediği görülebilir. Ayrıca deneye ait parametrelerin değiştirilmesinin sonuçları nasıl etkilediği de gözlemlenebilir. Örnek olarak metal kafesi oluşturan tellerin seyrek hale getirilmesi sinyal engelleme gücünü azaltacağı gibi metal tel oranını artırmanın sinyal engelleme gücünü yükselttiği de tespit edilebilir.
Faraday kafesi keşfedildiği günden beri gelişen teknolojiyle entegre olarak insan hayatına pozitif etkileri olan bir buluştur. Günümüzde sağlık sektöründen, uzay araştırmalarına, güvenlik sistemlerinden finans sektörüne kadar birçok iş sahasında koruyucu olarak görev alır. Temel mantığı örnek alınarak gizlilik arz eden iş kolları için (casusluk, dedektiflik gibi) Faraday kafesi çantaları dahi üretilmektedir. Yapılan araştırmalar sonucunda bu çok yönlü buluşun gelişerek daha çok alanda kullanılması ve insan hayatına katkılarının artması kaçınılmazdır.
2003 yılında gömülü sistemler için geliştirilmiş olan FreeRTOS, gerçek zamanlı ve açık kaynaklı bir işletim sistemidir. Düşük güçle çalışan küçük ölçekli cihazlarda kullanılan FreeRTOS, en çok mikrodenetleyicili sistemlerde kullanılır.
Yakın Alan İletişimi anlamına gelen NFC, kablosuz iletişim sağlayan yeni nesil bir teknolojidir. İki elektronik cihaz arasında kablosuz iletişim kurulmasını sağlayan NFC, genellikle maksimum 4 cm mesafede çalışır.
Elektrik sistemlerinde şebeke hattından gelen dalgalı voltajı düzenleyen modüle “voltaj regülatörü” denilir. Voltaj regülatörleri sayesinde değişen voltajlar stabil hale geldiği için hem devredeki diğer modüller hem de devreye bağlı cihazlar düzenli çalışır.
Uydu haberleşme sistemi, sinyal iletimi sağlayan çeşitli bileşenlerden meydana gelen bir iletişim teknolojisidir. Bu sistem kapsamında dünyanın yörüngesine yerleştirilmiş çok sayıda uydu bulunur.
Jumper kablo, elektronik projelerde ve devre tasarımlarında sıkça kullanılan bağlantı kablolarıdır. Esnek ve izole edilmiş yapılarıyla ön plana çıkar. Genellikle devre elemanları arasında geçici bağlantıları kurmak için tercih edilir.
PLC, endüstriyel alanda kullanılan bir otomasyon cihazıdır. Fabrikalarda üretim hatlarının ve makinelerin kontrolünü veya denetimini sağlayan PLC tanımı genişletilecek olursa; endüstriyel otomasyon sistemlerinde sıkça kullanılan, mikroişlemci tabanlı bir bileşen denilebilir.
Sinyal üretici olarak bilinen encoder bir milin dönme ya da ötelenme hareketi dahilinde sayısal elektrik sinyali üretir. Bu kodlayıcılar sayım, konum, hız ya da yönü belirlemek amacıyla geri bildirim sinyali gönderir.
Elektronik dünyasında dirençlerin doğru şekilde tanımlanması önemli bir rol oynar. Bu noktada direnç renk kodları devreye girer. Direnç renk kodları, direnç değerini hızlı ve pratik bir şekilde hesaplamaya yarayan bir sistemdir. Elektrik devrelerinde kullanılan dirençler belirli bir akımı kontrol etmek ya da sınırlandırmak için özel olarak tasarlanmıştır.
TR − TL
