Çoğumuz uçağa binmekten korkarız. Üstelik hava fırtınalı ise bu korku daha da zorlayıcı bir hale gelecektir. Bunun nedeni uçuş korkusuna ek olarak işin içine karışan uçağa yıldırım çarpması korkusudur. Öncelikle bu korkunuzun temelsiz olduğunu hatırlatalım. Evet uçağa yıldırım çarpması olağan bir durumdur. Hatta uçuş esnasında siz farkında olmasanız bile bu durumu deneyimlemiş olmanız olasıdır.
Uçağa yıldırım çarpması sonucunda, birçok kişi bir uçağın anında alevler içinde kalacağını ve düşeceğini varsayar. Ancak çoğu zaman yıldırımın beklendiği kadar ciddi bir etkisi olmaz. Bir uçak yıldırım çarpmasından sonra bile normal şekilde çalışmaya devam eder.
Gökyüzünde seyreden uçakları, böylesine güçlü etkileri olan yıldırımlardan koruyan aslında basit bir fizik yasasıdır. Bu fizik yasası Faraday kafesi ile ilgilidir. Faraday kafesi ile ilgili bilgilere geçmeden önce merak edilen soruyu cevaplayalım.
Bir uçağa yıldırım çarpması anında ne olur?
Yıldırımlar bulutlarda meydana gelir. Uçaklarda bulutların arasından geçerken bu yıldırımları hedefi haline gelecektir. Aslında yıldırım çarpmasına neden olan uçağın yapısıdır. Bunu göz önünde bulundurarak bir uçak, içindeki insanların güvenliğini tehlikeye atmadan, her an, her yerde güçlü yıldırımlara dayanabilecek şekilde tasarlanır.
Modern uçaklar, içindeki insanları etkilemeden yıldırım düşmesine dayanacak şekilde iyi tasarlanmış olsa da bu uçakların tamamen etkilenmeyeceği anlamına gelmez. Ölümcül sonuçlara neden olmasa da pilotlar yıldırım çarpmasının ardından kısa süreli iletişim kaybı gibi sorunlar ile başa çıkmak zorunda kalacaklardır. Bu nedenle de pilotlar mümkün oldukça uçuştan önce izleyeceği olası rotaya karar vererek yıldırım çarpmasından korunmaya çalışır.
Faraday Kafesi Nedir?
1836’da İngiliz bilim insanı Michael Faraday, yüklü iletkenin fazla yükünün sadece iletkenin dışında bulunduğunu ve iletkenin içindeki maddeyi etkilemediğini gözlemledi. Bu olayı ispatlamak için metal folyo ile kaplı bir oda (kafes) yarattı. Bu oda elektrostatik jeneratörle üretilen yüklerin etkisini nötrleyebiliyordu. Devamında aynı prensip ile çalışan Faraday kafesleri de bu deneye istinaden Faraday’ın adı ile anılır olacaktı.
İngiliz fizikçi ve kimyager, manyetik alanın elektrik akımı ürettiğini gösteren, manyetizmanın ışık üzerindeki etkisini keşfeden ve ilk elektrik motorunu ve dinamoyu icat eden ilk kişi oldu.
Faraday kafesi elektrik alanına maruz kaldığında, buna tepki olarak yüzeyindeki eksi yüklü elektronlar hareket eder. Bu da kafesin bir yanının eksi, diğer yanının artı yüklü olmasına yol açar. Böylece kafeste, yüzeye etkiyen elektrik alanına zıt ve onu sıfırlayan bir elektrik alanı oluşur.
Faraday Kafesi Ne İşe Yarar?
Faraday kafesinin özelliği, içine konan şeyin dışarıdan uygulanan elektriksel alandan etkilenmemesini sağlamasıdır. Yıldırım esnasında uçak içinde veya iletken ile kaplı bir yerdeyseniz bir Faraday kafesi içinde olursunuz.
Faraday kafeslerinin uygulamaları çok çeşitlidir. Aslında, modern elektronik donanımımızın çoğu, tasarımlarına bu korumayı dahil etmemiş olsaydı, düzgün bir şekilde çalışmayabilirdi. Kafes her şeyi hem dışarıda hem de içeride tutar. Bu nedenle, dahili bileşenlerden yayılan elektromanyetik enerjinin kaçmasını önlemek istediğinizde de Faraday kafesi de yararlı olur.
Aslında Faraday kafesinin en iyi örneği mutfağınızın içindedir. Mikrodalga fırınlar, fırın içindeki mikrodalgaların çevreye sızmasını önleyen metal bir kabuğa sahiptir. Hastanelerde de Faraday kafesi karşımıza çıkar. Bir MRI odası korumalı olmak zorundadır. Aksi takdirde harici elektromanyetik alanlar tanı görüntülerini bozacaktır.
Sonuç olarak uçakta uçtuğunuz zaman korkmanıza neden yoktur. Faraday kafesi sizi güvende tutacaktır. Ancak elbette yıldırıma maruz kalan alanlarda bilerek uçarak ‘yıldırıma karşı koruma’ özelliğini test etmemek her zaman en iyisidir.
Kaynaklar ve İleri okumalar:
- How Faraday Cages Work; Yayınlanma tarihi: 16 Nisan 2021; Bağlantı: https://science.howstuffworks.com/
- What happens when lightning strikes an airplane? Yayınlanma tarihi: 14 Ağustos 2006; Bağlantı: https://www.scientificamerican.com
- What is a Faraday cage and how does it work; yayınlanma tarihi: 10 Kasım 2021; Bağlantı: https://www.zmescience.com/
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
