法拉第笼原理

“法拉第笼”是以电磁学创始人、英国著名物理学家迈克尔法拉第命名的一种设备，用于演示等电位、静电屏蔽、高压带电作业原理。这个设备源于法拉第著名的实验——法拉第笼，有被电击的危险。法拉第把自己锁在一个金属笼子里。当笼子外面发生强烈的静电放电时，什么也没发生。

法拉第笼是由金属或良导体制成的笼，由笼体、高压电源、电压显示和控制部分组成。笼体与地面相连。高压电源通过限流电阻向放电棒提供100，000伏dc高压。当放电棒尖端距离笼体10厘米时，出现放电火花。根据接地导体的静电平衡条件，笼体为平行体，内部电位差为零，电场为零，电荷分布在靠近放电棒的外表面。

法拉第笼的原理是基于静电屏蔽。它的原理是，如果将导体置于电场强度为e的外电场中，导体中的自由电子在电场力的作用下会逆着电场运动。这样，导体的负电荷分布在一侧，正电荷分布在另一侧。由于导体中电荷的重新分布，这些电荷形成另一个与外电场方向相反的电场，电场强度在e以内。

根据场强叠加原理，导体内的电场强度等于外e和内e的叠加，相等和相反的电场叠加相互抵消，使导体内的总电场强度为零。当导体中的总电场强度为零时，导体中的自由电子不再定向运动。在物理学中，导体中没有电荷运动的状态称为静电平衡。导体处于静平衡时，内部电场强度处处为零。

由此可以推断，在静电平衡状态下，电荷只分布在导体的外表面。如果这个导体是空心的，当它达到静电平衡时，内部就没有电场了。这样，导体的外壳会在其内部起到“保护”作用，使其内部不受外部电场的影响。这种现象叫做静电屏蔽。

当然，法拉第笼的演示也表明，接地的法拉第笼可以有效隔离笼内外的电磁干扰，从而起到静电屏蔽的作用。

基于法拉第笼和静电屏蔽的原理，人们用金属丝为高压带电操作人员制作了防护服。金属导体外壳内的仪器由金属外壳屏蔽，不受工作环境中外部电场的影响。常用的屏蔽电缆就是基于这个原理。对了，我们的车是法拉第笼。因为车壳是大金属壳，形成等位体。司机在雷雨天气开车时，车内的人不用担心被雷击。

需要注意的是，即使生活在法拉第笼中也不能完全避免电磁辐射。法拉第笼屏蔽不了静电和低速磁场，比如地磁。在法拉第笼中，指南针仍然可以工作，人类无法完全避免电磁辐射。

法拉第笼原理（法拉第笼子效应图）

扩展阅读

法拉第ff91最新消息（法拉第ff91测试内饰图片）

法拉第未来是一个充满制造汽车新动力的品牌。在其首款生产车型ff 91于2017年在美国ces国际消费电子展上亮相后，法拉第未来(faraday future)品牌因资金链问题淡出了大家的视线。经过一番作战重组，法拉第未来终于公布了ff 91的内部官方地图。法拉第未来ceo毕福康表示，ff 91的价格将超过140万元人民币，将于明年9月前交付。

ff 91预计售价140多万元，比特斯拉x型贵一半，定位是豪华中大型纯电动suv。好在它的室内设计也配得上它的定位。看看这两个独立的后排座椅。你会知道这两个座椅靠背可以倾斜60度左右，可以为你带来卓越的座椅按摩、加热/通风和14种调节功能的体验。这种后排比飞机的头等舱待遇还要高级，即使是雷克萨斯。看来你买这个ff 91，需要请个司机，不然这么高贵的后座只能让别人享受了。

后排座椅豪华，前排设计充满科技感。中控台的大尺寸lcd仪表，直立放置的大尺寸中控屏，副驾驶前方的大尺寸lcd屏，给车厢带来了很好的科技感。更让我惊讶的是，门把手上还配有屏幕和一些触摸按钮，但是在这个位置操作屏幕就比较别扭。

单从画面来看，ff 91的内饰够高够豪华，但从品控上来说不知道会怎么样。如果这个车系统崩溃了，这个车怎么开？

了解了内部之后，再来说说它的动力系统。ff 91最大马力达到惊人的1050马力，峰值扭矩超过1800nm，0-97km/h的官方加速时间为2.39秒，比很多超跑都要好。

续航里程方面，ff 91的电池组容量高达130kwh，nedc标准工况续航里程700km，充电时间也不错。当车辆采用国产交流电源充电时，只需要4.5小时就可以从50%的电量给车辆充满电。

从我们现在知道的新闻来看，ff 91卖140多万也不算多。除了设计，ff 91性能强劲，内饰豪华前卫，看似竞争力不错，但谁愿意花这么一笔钱买一辆全新动力品牌的豪华电动suv呢？反正我是不会这么做的，因为我不知道法拉第未来还能撑多久，这个品牌是东山再起还是昙花一现，目前还真的不确定。

网友热评：

@你要的是个性：把贾先生踢出去之后，r&d的进步就加快了？

@fircool:其实ff 91内外的书本数据和科技感已经彻底让特斯拉爆款了，所以就算140万也不用担心卖不出去，前提是这款车的实际使用体验至少能达到类似x型的水平，才有人买。

@潜进世界：这后排比市面上的高端mpv都豪华。